一种涂料组合物、基于其的保护涂层和涂覆制品制造技术

本发明专利技术涉及一种涂料组合物、基于其的保护涂层和涂覆制品。所述涂料组合物包含可光固化聚氨酯和可聚合亲水聚合物以及溶剂，所述可光固化聚氨酯的主链上含有叔胺基团，侧链具有不饱和双键基团和光敏基团单元；所述可聚合亲水聚合物的侧链具有不饱和双键基团。所述涂料组合物可以提高功能涂层在各种基底的附着力。本发明专利技术能耗低、固化时间短，同时解决了小分子光引发剂、引发助剂等低分子量物质在成膜后迁移带来的毒性问题。

A coating composition, a protective coating based on it and a coating product

【技术实现步骤摘要】
一种涂料组合物、基于其的保护涂层和涂覆制品
本专利技术属于涂料领域，具体涉及包括至少两层涂层结构的保护涂层及其制备方法和涂覆制品。
技术介绍
介入治疗由于其危险性相对较低，损伤小易恢复，能够靶向病变部位以提高治疗效率等众多优点，目前已经成为临床上非常重要的一种治疗手段。然而大部分介入治疗所用的器械材料，常常受限于材料本身的性质，在进入人体发挥治疗功效的同时，也引发一些副反应。比如大多医用器械材料表面都缺乏润滑性、抗凝性、抗菌性等。润滑性能不佳会导致其在使用过程中造成机体损伤，给患者带来痛苦，也为治疗过程造成不便；而对于某些功能的器械来说，抗凝和抗菌性能的缺乏，甚至会严重影响其发挥治疗功能，降低治疗效果。在器械表面形成功能涂层是解决该问题的一种有效途径，这种功能涂层和基底之间的连接固定方式主要分为两种：化学接枝和物理黏附。化学接枝由于受限于基材的表面性质，且大多步骤复杂，有机物质使用量大带来污染，因此使用范围较窄。相比而言，物理黏附法则操作简单，且有着更广的应用范围，但是通过物理黏附形成的表面涂层，却存在附着强度不高，容易脱落这一缺点。因此，研究人员致力于研究在材料表面形成稳定牢固功能涂层的方法。CN107641412B公开了一种包含亲水性聚合物、含羰基聚合物单体、酰肼类交联剂的亲水涂料，该涂层在液体环境中表现出润滑性，聚合物上的腙键，提高了涂层在基材上的附着能力。但是该专利技术采用的热固化的方式，固化温度为60-130℃，固化能耗大且所用酰肼类交联剂存在生物相容性较差的缺点，影响其作为生物医用涂层的安全性能。CN105985720B公开了一种互穿网络结构亲水涂层的涂料及其制备和使用方法，涂料包括底层涂料和顶层涂料，底层涂料包含水性聚氨酯、多官能度氮丙啶衍生物，顶层为润滑功能涂层。该涂层固化同样所需温度高，时间久，且使用的多官能度氮丙啶衍生物生物相容性较差，使其作为生物医用涂层使用存在一定安全隐患。EP1121947A1公开了一种针对导管导丝的双层涂覆方法，第一层涂液含有有机酸官能团的聚合物，以及含有能和有机酸反应的官能团的交联剂组分，第二层涂液含有带有机酸官能团的亲水聚合物，以及含有能和有机酸反应的官能团的交联剂组分。该专利技术固化干燥可以在室温条件下进行，但仍然存在固化时间较长等弊端。CN107405430B公开了一种包含增粘底层的涂料组合物，其中增粘底层涂料包含聚合物粘合促进剂(包含亲水/疏水性聚合物嵌段或/和疏水/亲水官能团)、单体或聚合物交联剂、光引发剂，用所述增粘涂料在基底上形成一个底涂层，在底涂层上形成润滑顶层涂层，提高了衬底和润滑功能层之间的黏附力。该专利技术采用光引发手段，缩短了固化时间，降低了能耗，但是该预涂层采用的相对大量的小分子光引发剂和单体交联剂，存在分子迁移的问题，降低了生物学安全性，影响综合性能。
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了解决现有技术的上述问题，本专利技术设计了一种包含新型可光固化聚氨酯和可聚合亲水聚合物的涂料组合物，通过固化该涂料组合物可以获得高牢固度、具有优异的生物安全性和相容性的涂层，该涂层可以用作介入医疗器械的预涂层，能有效提高功能涂层在各类基材的粘附力。专利技术还提供包括至少两层涂层结构的保护涂层及其制备方法和包含该保护涂层的涂覆制品。用于解决问题的方案本专利技术提供一种涂料组合物，所述涂料组合物包含可光固化聚氨酯和可聚合亲水聚合物以及溶剂，所述可光固化聚氨酯的主链上含有叔胺基团，侧链具有不饱和双键基团和光敏基团单元；所述可聚合亲水聚合物的侧链具有不饱和双键基团。优选地，所述可光固化聚氨酯在所述涂料组合物中的质量浓度为0.1％-50％，进一步优选地，质量浓度范围为0.5-30％，更优选地，质量浓度范围为20-30％；所述可聚合亲水性聚合物在所述涂料组合物中的质量浓度为0.1％-30％，优选地，质量浓度范围为1％-20％。优选地，所述溶剂为可溶解可光固化聚氨酯能够形成均相溶液的溶剂，优选水、低分子量醇、乙酸乙酯、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、丙酮、乙醚、甲苯、苯、环己烷苯酚中的一种或多种。优选地，所述可光固化聚氨酯至少通过聚多元醇、含叔胺基团的不饱和多元醇、含二苯甲酮基团的多元醇和异氰酸酯反应得到。优选地，所述可光固化聚氨酯的结构式如下：R为聚多元醇；R1为二异氰酸酯的残基；R2为-(CH2)p-，p＝1-4；R3为-(CH2)q-，q＝1-3；R4为O或NH；R5为H或CH3；m、n、e、f是重复单元数目，均为不等于0的整数。优选地，所述可聚合亲水聚合物的结构式如下：其中，R6、R7、R8为H或CH3，g、h是重复单元数目，均为不等于0的整数，i为1-4的整数。本专利技术还提供包括至少两层涂层结构的保护涂层，第一层为采用本专利技术所述的涂料组合物形成的预涂层；第二层为功能涂层。优选地，所述功能涂层包括亲水润滑涂层、抗菌涂层、抗凝涂层中的任一种。此外，本专利技术还提供本专利技术所述的保护涂层的制备方法，所述方法包括：将本专利技术所述的涂料组合物通过光固化的方式在基材表面形成预涂层以及在所述预涂层表面形成功能涂层。优选地，所述功能涂层通过光固化、热固化、化学反应、物理吸附、结晶或冷冻的方式在预涂层上形成。优选地，所述功能涂层可在所述预涂层全干、半干的情况下涂覆到所述预涂层表面。最后，本专利技术提供至少一种本专利技术所述的保护涂层的涂覆制品。专利技术的效果本专利技术利用一种可光固化聚氨酯和可聚合亲水聚合物的涂料组合物作为预涂层可以有助于在各类基材上获得稳定牢固功能涂层。聚氨酯的侧链含有不饱和双键基团和光敏基团单元，可以进行光引发聚合，且主链上含有叔胺基团，可以作为光引发助剂，提高光引发效率，聚氨酯具有较强的黏附力，可以提高功能涂层在基底上的涂覆牢固度。裸露在预涂层外表面的亲水性聚合物在后续施涂的水性涂液中有更好舒展性，残留的不饱和双键可以参与后续功能涂层的聚合固化，以此增强了功能涂层在基底之间的附着力。通过固化该涂料组合物可以获得高牢固度、具有优异生物安全性和相容性的预涂层。通过调节光固化聚氨酯分子和亲水性聚合物结构以及在溶液中的浓度，可以优化涂层性能，与后续功能涂层相结合，可以实现在不同基材表面形成牢固、稳定的复合功能涂层。本专利技术的涂料组合物可用于制备需要功能涂层的介入医疗器材的预涂层。涂料组合物中的可光固化聚氨酯分子上含有多个交联位点，可以形成牢固的聚合物膜，在低表面能基材上黏附，而涂料组合物中的亲水性聚合物也提高了聚氨酯涂层和后续功能涂层的相容性，有效提高功能涂层在基材的黏附。此外，与现有技术相比，本专利技术利用的可见光固化方法能耗低，固化时间短，具有较高的涂覆效率。附图说明图1为2-(N,N-二羟乙基)-2-乙酰氧基乙基丙烯酸酯核磁氢谱(1HNMR)谱图。图2为可光固化聚氨酯核磁氢谱(1HNMR)谱图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料组合物，其特征在于，/n所述涂料组合物包含可光固化聚氨酯和可聚合亲水聚合物以及溶剂，/n所述可光固化聚氨酯的主链上含有叔胺基团，侧链具有不饱和双键基团和光敏基团单元；/n所述可聚合亲水聚合物的侧链具有不饱和双键基团。/n

【技术特征摘要】
1.一种涂料组合物，其特征在于，
所述涂料组合物包含可光固化聚氨酯和可聚合亲水聚合物以及溶剂，
所述可光固化聚氨酯的主链上含有叔胺基团，侧链具有不饱和双键基团和光敏基团单元；
所述可聚合亲水聚合物的侧链具有不饱和双键基团。


2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，
所述可光固化聚氨酯在所述涂料组合物中的质量浓度为0.1％-50％，优选地，质量浓度范围为0.5-30％，更优选地，质量浓度范围为20-30％；所述可聚合亲水性聚合物在所述涂料组合物中的质量浓度为0.1％-30％，优选地，质量浓度范围为1％-20％。


3.根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其特征在于，
所述溶剂为可溶解可光固化聚氨酯能够形成均相溶液的溶剂，优选水、低分子量醇、乙酸乙酯、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、丙酮、乙醚、甲苯、苯、环己烷苯酚中的一种或多种。


4.根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其特征在于，
所述可光固化聚氨酯至少通过聚多元醇、含叔胺基团的不饱和多元醇、含二苯甲酮基团的多元醇和异氰酸酯反应得到。


5.根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其特征在于，
所述可光固化聚氨酯的结构式如下：


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【专利技术属性】
技术研发人员：唐增超，雷杰华，
申请(专利权)人：江苏百赛飞生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32