一种苯乙烯类热塑性弹性体微球粉的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种高分子微球粉胶黏剂的制备方法，以苯乙烯类热塑性弹性体为原料，采用微射流加工技术通过对有机溶剂种类与比例、表面活性剂种类与比例及腔体结构的调节，可连续获得粒径可控分布窄的微球粉。本发明专利技术提供的苯乙烯类热塑性弹性体微球粉医用胶黏剂具有优异的生物相容性，并在血液和组织液环境下使用时仍具有优异黏合强度和黏合持久的特性。本发明专利技术提供的苯乙烯类热塑性弹性体微球粉制备方法简单、易于规模化生产，在软组织修复领域具有广阔的应用前景。

Preparation and application of a styrene type thermoplastic elastomer microsphere powder

The present invention provides a method for preparing polymer microsphere powder adhesive, with styrenic thermoplastic elastomer as raw material, using the micro regulation of the kinds and proportions of organic solvent, surfactant types and the proportion and cavity structure by jet machining technology, can obtain continuous microspheres particle size controllable narrow distribution. The styrene thermoplastic elastomer microsphere powder medical adhesive provided by the invention has excellent biocompatibility, and has excellent adhesive strength and long adhesive property when it is used in the blood and tissue liquid environment. The styrene thermoplastic elastomer microsphere powder prepared by the invention has simple preparation method and easy scale production, and has wide application prospects in the field of soft tissue repair.

【技术实现步骤摘要】
一种苯乙烯类热塑性弹性体微球粉的制备方法及应用
本专利技术涉及一种高分子微球粉的制备方法及应用，具体涉及一类窄分布苯乙烯类热塑性弹性体微球粉的制备方法及其在医用胶黏剂领域的应用。
技术介绍
高分子微球是指直径为微米或纳米级的球形高分子材料或高分子复合材料。因其特殊的结构和尺寸，其在许多重要的领域起到关键的作用，如医疗和医药领域、生物化学领域和电子信息领域等。高分子微球具有不同于原材料的表面效应和体积效应，表现出独特的性质。高分子微球粉可作为组织胶黏剂用于组织创伤修复、止血。传统聚合物组织胶黏剂存在以下缺点：使用时需要控制聚合及交联反应程度；在血液和组织液环境下，胶黏剂的粘结力不足。与传统聚合物胶黏剂相比，高分子微球粉胶黏剂可避免上述问题。微球粉溶液可在组织表面铺展，微球粉与组织中的生物大分子缠结可产生强粘结力。控制微粉的粒径及尺寸分布是调控胶黏剂粘结力的关键。超高压微射流技术是制备高分子微球粉的主要方法之一。超高压微射流机利用电机驱动产生使流体加速至高速进入振荡头内，在振荡头中高速流体被分成多股并在极小空间进行强烈的垂直撞击，撞击瞬间释放大部分能量，产生巨大的压力降，从而使液体颗粒高速破碎。与传统的匀质机相比，超高压微射流装置的压力更高、流速更快，故而碰撞力更大、产品更细。超高压微射流装置还有以下优点：流体在流道中的流速较快，粉碎过程可瞬间完成，粉碎过程温度上升可忽略；高压、高速流体通过微孔流道受力大而均匀，粒径可控且分布窄；微射流粉碎腔体耐磨损、耐腐蚀、工作稳定、使用寿命较长；通过调节油水比、表面活性剂的种类与用量、溶剂种类和微流道的结构实现对高分子微球粉的粒径和分布的精确控制。苯乙烯类热塑性弹性体(StyrenicThermoplasticElastormer，STPE)是由聚苯乙烯和聚二烯烃结构组成的嵌段或支化共聚物，主要包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)和苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)等。虽然上述STPE的组成不尽相同，但其结构相似：均为柔性链段和刚性链段相互联接形成的网络结构。柔性链段具有较大的自由旋转能力，具有类似橡胶的弹性；刚性链段主要起物理交联点的作用。上述结构特点赋予STPE可在高温下塑化流动成型，在常温下具有硫化橡胶特性。STPE同时具有优异的生物相容性、血液相容性、透光性、透气性、柔软、成本低等特点，广泛的应用于涂层、胶黏剂、敷料和医疗器械等领域。目前，微球粉胶黏剂的研究尚处于初期阶段，因此采用微射流技术制备窄分布苯乙烯类热塑性弹性体的微球粉拓展其在生物医用胶黏剂领域的应用极具研究价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种苯乙烯类热塑性弹性体微球粉和医用胶黏剂的制备方法，该方法可制备窄分布的微球粉。本专利技术提供的制备苯乙烯类热塑性弹性体微球粉生物医用胶黏剂的方法，包括以下步骤：(1)将苯乙烯类热塑性弹性体溶解于有机溶剂中所得溶液作为分散相，将表面活性剂溶解于水中所得溶液作为连续相，将两相预混合并搅拌均匀形成初乳液。(2)将步骤(1)中所得初乳液经微射流匀质机多次匀质后，获得均匀的乳液。(3)将步骤(2)中所得乳液在室温下搅拌处理使溶剂挥发，待溶剂挥发完全后离心并多次水洗得到固体产物，干燥后为高分子微球粉。(4)将步骤(3)中所得微球粉分散于磷酸盐缓冲液中，获得基于微球粉的胶黏剂。上述方法中，所述苯乙烯类热塑性弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)和苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)中的一种或多种。上述方法中，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、正辛烷、正己烷中的一种或多种，优选易挥发的有机溶剂如二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃。上述方法中，所述聚合物和有机溶剂的质量比为(1-20)：100。上述方法中，所述表面活性剂为离子液体类表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种或多种，优选聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、咪唑类离子液体。上述方法中，所述表面活性剂和水的质量比为(0.1-15)：100。上述方法中，所述分散相和连续相的质量比为(5-50)：100。上述方法中，所述步骤搅拌速度为400rad/min-1000rad/min，搅拌时间为10-50min。上述方法中，所述微射流匀质机压力为5000Psi-30000Psi，流道形式选择“十”字型、“Y”字型、“T”字型和“Z”字型中的一种。上述方法中，所述微射流匀质次数为5-10次。上述方法中，所述步骤(3)中的搅拌速度为50rad/min-300rad/min，时间为1-2h，离心转速为1000rad/min-10000rad/min，离心时间为2-8min，水洗次数为3-6次，高分子微球粉的干燥温度为20℃-40℃，干燥时间为24-48h。上述方法中，所述微球粉的粒径范围为10nm-2μm，粒径分布小于0.5。上述方法中，所述的苯乙烯类热塑性弹性体微球粉和磷酸盐缓冲液的质量比为(15-85)：100，磷酸盐缓冲液的pH为6.5-7.5。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术采用微射流加工工艺可实现对苯乙烯类热塑性弹性体微球粉粒径和分布的精准控制，同时该技术的加工工艺简单、成本低、易于规模化生产。2.本专利技术中制备的基于苯乙烯类热塑性弹性体微球粉的分散液可作为新型医用胶黏剂，在肝、肺等软组织手术伤口闭合修复领域具有极大的潜力。附图说明为更清晰地描述本专利技术实施例或技术方案，下面将对附图做简要介绍，以下图示仅为本专利技术实施例的部分图，本领域技术人员可根据提供附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例1中制备的苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)微球粉的扫描电镜图(a)及光强—粒度分布图(b)。图2为本专利技术实施例2中制备的苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)微球粉的扫描电镜图(a)及光强—粒度分布图(b)。图3为本专利技术实施例3中制备的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)微球粉的扫描电镜图(a)及光强—粒度分布图(b)。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本专利技术的范围内。实施例1制备窄分布苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)微球粉：(1)将10g苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(美国科腾G1750，分子量约80000)溶于200mL四氢呋喃中，搅拌溶解；(2)将5g十二烷基硫酸钠解于1L去离子水中；(3)将步骤(1)和(2)中的溶液混合搅拌得初乳液；(4)在15000Psi(磅/平方英寸)压力下，将初乳液加入至微射流匀质机中，选择“Y”字型流道和“Z”型流道加工，并反复匀质5次。缓慢搅拌匀质后的乳液使溶剂挥发，离心并用去离子水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯乙烯类热塑性弹性体微球粉胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将苯乙烯类热塑性弹性体溶解于有机溶剂中，所得溶液作为分散相；将表面活性剂溶解于水中，所得溶液作为连续相；将两相预混合并搅拌均匀形成初乳液；(2)将步骤(1)中所得初乳液经微射流匀质机匀质5‑10次后，获得均匀的乳液；(3)将步骤(2)中所得乳液在室温下搅拌处理使溶剂挥发，待溶剂挥发完全后离心并多次水洗得到固体产物，干燥后为苯乙烯类热塑性弹性体微球粉；(4)配制基于(3)所得微球粉的胶黏剂：称取一定量的微纳球粉分散于磷酸盐缓冲液(pH＝7.0，0.01mol/L)中获得胶黏剂。

【技术特征摘要】
1.一种苯乙烯类热塑性弹性体微球粉胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将苯乙烯类热塑性弹性体溶解于有机溶剂中，所得溶液作为分散相；将表面活性剂溶解于水中，所得溶液作为连续相；将两相预混合并搅拌均匀形成初乳液；(2)将步骤(1)中所得初乳液经微射流匀质机匀质5-10次后，获得均匀的乳液；(3)将步骤(2)中所得乳液在室温下搅拌处理使溶剂挥发，待溶剂挥发完全后离心并多次水洗得到固体产物，干燥后为苯乙烯类热塑性弹性体微球粉；(4)配制基于(3)所得微球粉的胶黏剂：称取一定量的微纳球粉分散于磷酸盐缓冲液(pH＝7.0，0.01mol/L)中获得胶黏剂。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述苯乙烯类热塑性弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)和苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)中的一种或多种；所述苯乙烯类热塑性弹性体的数均分子量为104-107，苯乙烯嵌段含量为5％-40％；所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、正辛烷、正己烷中的至少一种；所述聚合物和有机溶剂的质量比为(1-20)：...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁帅帅，李志波，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37