改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液及制备、处理方法技术

本发明专利技术公开了一种改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液及制备、处理方法，以解决硅水凝胶表面存在的亲水性差的问题。所述复合处理液按照体积分数包括以下组分：含硅表面活性剂：0.05～10％；亲水性高分子聚合物：0.1～5％。

Compound Solution for Improving Hydrophilicity of Silicon Hydrogel Surface and Its Preparation and Treatment

The invention discloses a composite treatment solution for improving the hydrophilicity of the silicon hydrogel surface and a preparation and treatment method to solve the problem of poor hydrophilicity of the silicon hydrogel surface. According to the volume fraction, the composite treatment solution comprises the following components: silicon-containing surfactant: 0.05-10%; hydrophilic polymer: 0.1-5%.

【技术实现步骤摘要】
改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液及制备、处理方法
本专利技术涉及硅水凝胶的表面改性技术，具体来说，涉及一种改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液及制备、处理方法。
技术介绍
硅水凝胶是一种重要的医用材料，具有良好的生物相容性，还具有耐热耐寒、无毒无害、良好的物理机械性能及良好的生物惰性等特点。虽然硅水凝胶具有很多的优点，但是由于硅水凝胶的结构特性决定了它作为生物医用材料时的劣势。硅水凝胶表面表现出很强的疏水性，当其作为医用材料与人体体内环境接触时，可能会带来不适感，出现炎症反正，严重时甚至会引发许多并发症。比如，硅含量较高的硅水凝胶角膜接触镜，尽管具有较高的透氧性能，但由于表面亲水性较差，长期佩戴该类型镜片会造成干眼、眼部发炎等症状。因此，虽然硅水凝胶已经有了比较广泛的应用，但要想扩大其应用范围，改善其应用情况，仍迫切的需要改善其表面的强疏水性。亲水性是指某种材料对水具有亲合力的性能。亲水性高分子材料的亲水能力主要是来源于本身结构所带有的亲水性基团或者某些基团与水的特殊作用。聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、透明质酸(HA)、聚丙烯酰胺(PAM)都是常见的亲水性高分子聚合物。目前，硅水凝胶表面亲水改性的常用方法包括本体改性和表面改性。本体改性最常用的方法就是硅水凝胶与生物活性物质混合改性，赋予其新的表面组成或特定性能。这种方法存在很多局限性，比如，会影响硅水凝胶的本体结构，继而影响其理化性能。表面改性又可分为等离子体表面改性、表面涂层改性、接枝表面改性。表面改性的本质是在材料的表面引入亲水性良好的物质，覆盖原有的材料表面，达到预期的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液及制备、处理方法，以解决硅水凝胶表面存在的亲水性差的问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液，所述复合处理液按照体积分数包括以下组分：含硅表面活性剂：0.05～10％；亲水性高分子聚合物：0.1～5％。作为优选例，所述含硅表面活性剂的结构式如式(I)所示：式(I)中：x的值为0、1或2，y的值为1、2或3，R1、R2、R3选自甲基、聚醚、聚氧乙烯、聚氧丙烯中的一种或者任意组合，且R1、R2、R3不同时为甲基。作为优选例，所述亲水性高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、透明质酸或者聚丙烯酰胺。第二方面，本专利技术实施例还提供一种改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液的制备方法，包括：将含硅表面活性剂和亲水性高分子聚合物混合溶解于溶剂中，配制成复合处理液；在复合处理液中，含硅表面活性剂的体积分数为0.05～10％，亲水性高分子聚合物的体积分数为：0.1～5％。作为优选例，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、甲酰胺、正丁醇、丙二醇中的一种或任意组合。第三方面，本专利技术实施例还提供一种改善硅水凝胶表面亲水性的处理方法，包括：步骤10)将硅水凝胶浸泡在去离子水中；步骤20)将浸泡后的硅水凝胶浸泡在复合处理液中；步骤30)用去离子水冲洗，去除硅水凝胶表面的游离物质；步骤40)将硅水凝胶浸泡在去离子水中，得到表面亲水的硅水凝胶；所述复合处理液按照体积分数包括以下组分：含硅表面活性剂：0.05～10％；亲水性高分子聚合物：0.1～5％。作为优选例，所述步骤10)中，硅水凝胶水合时间为24小时以上；所述步骤20)中，复合处理液的温度为20～75℃，浸泡在复合处理液中的时间为5～15小时；所述步骤40)中，硅水凝胶浸泡在去离子水中的时间为48小时以上。第四方面，本专利技术实施例还提供一种改善硅水凝胶表面亲水性的处理方法，所述方法包括：步骤10)将脱模后未水合的硅水凝胶浸泡在复合处理液中；步骤20)用去离子水冲洗，去除硅水凝胶表面的游离物质；步骤30)将硅水凝胶浸泡在去离子水中，得到表面亲水的硅水凝胶；所述复合处理液按照体积分数包括以下组分：含硅表面活性剂：0.05～10％；亲水性高分子聚合物：0.1～5％。作为优选例，所述步骤10)中，复合处理液的温度为20～75℃，浸泡在复合处理液中的时间为5～15小时。作为优选例，所述步骤30)中，浸泡在去离子水中的时间为48小时以上。与现有的技术相比，本专利技术实施例利用相似相溶原理，将硅水凝胶浸泡于合适的浓度的包含亲水性高分子聚合物和含硅表面活性剂的复合处理液中，使得硅表面活性剂的亲油基能够与硅水凝胶结合，亲水基能与亲水的高分子聚合物结合，在硅水凝胶表面形成光滑的亲水涂层。因此，该复合处理液和处理方法能够有效地改善硅水凝胶的亲水性。附图说明图1是本专利技术实验中对比例1的表面静态水接触角图；图2是本专利技术实验中对比例2的表面静态水接触角图；图3是本专利技术实验中实施例1的表面静态水接触角图。具体实施方式以下实施例仅用于说明本专利技术创造，但不用来限制本专利技术的权利范围。本专利技术实施例提供一种改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液，按照体积分数包括以下组分：含硅表面活性剂：0.05～10％；亲水性高分子聚合物：0.1～5％。上述实施例中，含硅表面活性剂及亲水性高分子聚合物都廉价且易得。复合处理液中包含含硅表面活性剂和亲水性高分子聚合物。通过将硅水凝胶浸泡在该实施例的复合处理液中，提高硅水凝胶的亲水性能。上述实施例的复合处理液中，含硅表面活性剂和亲水性高分子聚合物体积分数太小或过大，都不利于硅水凝胶表面亲水性的改善。体积分数过小，亲水表面层难以形成；体积分数过大，亲水性高分子聚合物分子链缠结过大，使得极性基团受到过厚的分子链屏蔽，亲水性降低。作为优选例，所述含硅表面活性剂的结构式如式(I)所示：式(I)中：x的值为0、1或2，y的值为1、2或3，R1、R2、R3选自甲基、聚醚、聚氧乙烯、聚氧丙烯中的一种或者任意组合，且R1、R2、R3不同时为甲基。上述结构式同时具有亲油基硅氧链与亲水基聚醚链。根据相似相溶原理，含硅表面活性剂中的亲油基可与硅水凝胶的疏水表面结合，亲水基能够与亲水性高分子聚合物结合，有利于亲水性涂层的形成。作为优选例，所述亲水性高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮PVP、透明质酸HA或者聚丙烯酰胺PAM。本专利技术实施例还提供上述复合处理液的制备方法，包括：将含硅表面活性剂和亲水性高分子聚合物混合溶解于溶剂中，配制成复合处理液；在复合处理液中，含硅表面活性剂的体积分数为0.05～10％，亲水性高分子聚合物的体积分数为：0.1～5％。作为优选例，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、甲酰胺、正丁醇、丙二醇中的一种或任意组合。上述实施例的制备方法操作简单，温度较低，所需设备简单，使用的原料成本低廉，易于获取。本专利技术实施例还提供一种改善硅水凝胶表面亲水性的处理方法，包括：步骤10)将硅水凝胶浸泡在去离子水中。将硅水凝胶浸泡在去离子水中足够时间，使得硅水凝胶充分溶胀。优选的，硅水凝胶水合时间为24小时以上。步骤20)将浸泡后的硅水凝胶浸泡在复合处理液中。所述复合处理液按照体积分数包括以下组分：含硅表面活性剂：0.05～10％；亲水性高分子聚合物：0.1～5％。优选的，复合处理液的温度为20～75℃。在该温度区间，可加速含硅表面活性剂和亲水性高分子聚合物与硅水凝胶材料的结合。浸泡在复合处理液中的时间为5～15小时，使含硅表面活性剂和亲水性高分子聚合物与硅水凝胶材料的结合更加充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液，其特征在于，所述复合处理液按照体积分数包括以下组分：含硅表面活性剂：0.05～10％；亲水性高分子聚合物：0.1～5％。

【技术特征摘要】
1.一种改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液，其特征在于，所述复合处理液按照体积分数包括以下组分：含硅表面活性剂：0.05～10％；亲水性高分子聚合物：0.1～5％。2.按照权利要求1所述的改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液，其特征在于，所述含硅表面活性剂的结构式如式(I)所示：式(I)中：x的值为0、1或2，y的值为1、2或3，R1、R2、R3选自甲基、聚醚、聚氧乙烯、聚氧丙烯中的一种或者任意组合，且R1、R2、R3不同时为甲基。3.按照权利要求1所述的改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液，其特征在于，所述亲水性高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、透明质酸或者聚丙烯酰胺。4.一种权利要求1所述的改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将含硅表面活性剂和亲水性高分子聚合物混合溶解于溶剂中，配制成复合处理液；在复合处理液中，含硅表面活性剂的体积分数为0.05～10％，亲水性高分子聚合物的体积分数为：0.1～5％。5.按照权利要求4所述的改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、甲酰胺、正丁醇、丙二醇中的一种或任意组合。6.一种改善硅水凝胶表面亲水性的处理方法，其特征在于，所述方法包括：步骤10)将硅水凝胶浸泡在去离子水中；步骤20)将浸泡后的硅水凝胶浸泡在复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪勤，王璐，林保平，陈平，韩雪莲，
申请(专利权)人：江苏海伦隐形眼镜有限公司，东南大学，海昌隐形眼镜有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32