含有烯化氧共聚物的聚合物复合材料制造技术

所公开的是包括一种水不溶性聚合物和一种水敏性聚合物的聚合物复合材料。水敏性聚合物是由一种或多种烯化氧单体和一种或多种环氧官能的单体聚合得到的共聚物。该聚合物复合材料可以用于制造具有改进的潮湿时润滑性能的制品，例如湿刮器械，以及制造医疗器械，如导管。该制品可以在重复使用后保持较好润滑性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物复合材料。更具体而言，本专利技术涉及包括一种水不溶性聚合物和一种水敏性的以烯化氧为基础的共聚物的聚合物复合材料。
技术介绍
水敏性聚合物，也就是水溶性的或可水溶胀的聚合物，常用于制造各种要与皮肤接触的个人护理器械和医疗器械。水敏性聚合物能够使这些器械在由于有水成液(如水或体液)而变湿时具有润滑性。典型地，水敏性聚合物与水不溶性聚合物结合使用，水不溶性聚合物能够使器械具有针对其预定用途的适宜的结构特征和机械完整性。为了有效结合水敏性聚合物和水不溶性聚合物以用于制造个人护理器械或医疗器械，人们希望聚合物能够充分相容以得到组成高度均匀的最终产物。也就是说，如果聚合物没有充分相容，制品的各个部分可能主要由一种聚合物组成或主要由另一种聚合物组成。这会造成机械破坏并且在需要时缺少润滑性。还有，人们希望在重复使用装置后依然保持润滑性。一种普通的个人护理器械是一种湿刮器械，也就是剃刀，其中所述个人护理器械典型地使用一种水不溶性聚合物如聚苯乙烯和一种水敏性聚合物如聚环氧乙烷。典型的剃刮器械包括一个支持刀片构件的支架结构以及一个与刀片构件相邻的与皮肤接合的外部部分。与皮肤接合部分典型地包括一种复合材料，该复合材料包括水不溶性聚合物和水敏性聚合物构成的基体。聚合物增溶剂与普通剃刮辅助物如维生素E、芦荟树脂或各种低分子量聚合物经常包含在复合材料中。典型的能够制成润滑的医疗器械包括如导管、导线、气管内导管和植入物。这些制品通常包括水不溶性聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚氨酯。已经采用了许多方法来加入润滑性。已经在医疗器械上涂布矿物油、聚硅氧烷和各种水敏性聚合物涂料来增加它们的润滑性。另外，水敏性聚合物如聚环氧乙烷已经与水不溶性聚合物如上述的那些掺合并共挤出以得到润滑的聚合物掺合物。尽管本领域中已经提高了使聚合物器械增加润滑性的能力，一个常见的缺陷是在较少的几次使用后，器械典型地会失去其潮湿时润滑能力。根据U.S.专利5,454,164，一个典型的剃刮器械的润滑性能只能保持3或4次剃刮。因此，希望出现新的聚合物复合材料，它们可以用于制造具有提高的润滑性的制品。具体而言，是希望这种制品在重复使用后能显著保持其润滑性。专利技术简述通过本专利技术，提供了包括一种水不溶性聚合物和一种水敏性聚合物的聚合物复合材料。水敏性聚合物是由一种或多种烯化氧化合物和一种或多种环氧官能的化合物聚合得到的共聚物。依靠本专利技术，现在可以制造具有潮湿时润滑性的制品，其在重复使用后能保持它们的润滑性。能够使用本专利技术的聚合物复合材料的制品的例子包括个人护理器械如剃刮器械，和医疗器械如导管。专利技术详述此处所用的术语“潮湿时润滑性”指的是当暴露于水时，制品摩擦系数的降低。关于制品摩擦系数测量的详细情况为本领域技术人员已知。此处所用的术语“水敏性”意思是水溶性的或可水溶胀的；术语“水溶性”意思是至少0.2wt％，优选至少0.5wt％的聚合物是溶于25℃，1大气压下的蒸馏水(pH＝7)的；术语“可水溶胀的”意思是室温如25℃下在水中浸泡1小时后聚合物的重量提高至少2wt％，优选至少5wt％。本专利技术的聚合物复合材料不要求使用专门的水不溶性聚合物。水不溶性聚合物可以是任何能够给所述制品以所需结构特征和机械完整性的聚合物。可用的适宜的水不溶性聚合物的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丁二烯-苯乙烯共聚物(例如中级和高抗冲聚苯乙烯)、聚缩醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物和掺合物如聚丙烯/聚苯乙烯掺合物。典型地，水不溶性聚合物在聚合物复合材料中的量为，以聚合物复合材料的总重量计，至少5wt％，优选从约10到80wt％，更优选从约20到50wt％。适当的水不溶性聚合物可以商购。关于水不溶性聚合物的选择和用量的详细情况为本领域技术人员已知。适用于本专利技术的水敏性聚合物是一些单体的共聚物，这些单体包括(a)烯化氧化合物，其每个分子包括从大约2到4个碳原子；和(b)环氧官能的化合物，其每个分子包括从大约4到25，优选大约5到25个碳原子；而条件是烯化氧化合物和环氧官能的化合物不是同一化合物。本专利技术中的烯化氧化合物(本领域中也称作“烯烃氧化物”化合物)优选是环氧乙烷。除了此处所述的环氧官能的化合物，烯化氧化合物还可以由一种或多种可聚合的氧化烯烃共聚单体聚合得到。根据本专利技术，所用的氧化烯烃共聚单体没有特别限制，它们可以包含烃取代基，如烷基、环烷基、芳基、烯基和支链烷基。然而，共聚单体如1，2-环氧丙烷一定不能过量，否则会使聚环氧乙烷在水中不溶解或不溶胀。典型的氧化烯烃共聚单体包括1，2-环氧丙烷，2，3-环氧丁烷、1，2环氧丁烷，丁二烯一氧化物、环己烯一氧化物、3-氯-1，2-环氧丙烷等。环氧乙烷聚合物的制备在文献中有公开，参见例如美国专利授予Helmut等人的2,969,403、授予Bailey等人的3,037,943、授予Bailey等人的3,167,519、授予Geoke等人的4,193,892、以及授予Geoke等人的4,267,309。优选地，环氧官能的化合物，也就是含有环氧官能团的共聚单体，具有下列结构之一。 其中R是C1到C25烷基、C1到C25烃或杂环烃，即取代的，含有一个或多个不饱和度的芳基或烷基芳基。一些式I所示共聚单体的特殊例子有1，2-环氧丙烷(氧化丙烯)、1，2-环氧丁烷、1，2-环氧戊烷、1，2-环氧己烷、1，2-环氧庚烷、1，2-环氧辛烷、1，2-环氧壬烷、1，2-环氧癸烷、1，2-环氧十二烷、1，2-环氧十六烷、1，2-环氧-3-丁烯(丁二烯一氧化物)、1，2-环氧-4-戊烯、1，2-环氧-5-己烯、1，2-环氧-6-庚烯、1，2-环氧-7-辛烯、1，2-环氧-9-癸烯、2，3-环氧丙苯、和1，2-环氧乙苯(氧化苯乙烯)。一些式II所示共聚单体的特殊例子有1，2-环氧-3-苯氧基丙烷(苯基缩水甘油醚)、2，3-环氧丙基甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸缩水甘油酯)、缩水甘油基-1，1，2，2-四氟乙基醚、缩水甘油基-3-(五癸间二烯基)苯基醚、1-烯丙氧基-2，3-环氧丙烷(烯丙基缩水甘油醚)、甲基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、和十四烷基缩水甘油醚。典型地，水敏性聚合物可以由摩尔百分数从大约10到99.9％，优选从约50到99.9％，更优选从约70到99.9％的烯化氧化合物和摩尔百分数从大约0.1到90％，优选从大约0.1到50％，更优选从大约0.1到30％的环氧官能的化合物聚合得到。超过一种的环氧官能的化合物可以与一种或多种的烯化氧化合物共聚合。优选水敏性共聚物的重均分子量大于约每克分子100,000，更优选从约300,000到10,000,000，最优选从约1,000,000到10,000,000克(“g/gmole”)。本领域技术人员已知测定聚(烯化氧)聚合物重均分子量的技术。其中的一种是凝胶渗透色谱法。典型地，以聚合物复合材料的总重量计，本专利技术的聚合物复合材料包括从约10到99.9，优选从约20到90，更优选从约50到80的水敏性聚合物。适用于制造本专利技术的共聚物的原材料可以商购。用于制造本专利技术的水敏性聚合物不需要专门方法。例如，聚合可以以分批的，连续或半连续的方式进行。参见如美国专利4,667本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物复合材料，其包括一种水不溶性聚合物和一种水敏性聚合物；其特征在于水敏性聚合物是一些单体的共聚物，这些单体包括： （ａ）烯化氧化合物，其每个分子包括从大约２到４个碳原子；和 （ｂ）环氧官能的化合物，其每个分子包括从大约４到２５个碳原子； 条件是烯化氧化合物和环氧官能的化合物不是同一化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R笋，D巴克，A泰斯，
申请(专利权)人：联合碳化化学及塑料技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]