成型聚硅氧烷制品的湿化学表面修整方法技术

本发明专利技术公开了一种由有机多分子硅醚制成的模制零件的湿化学表面改性方法：将模制零件与金属氢氧化物溶液接触，从而改变离子的结合能力，特别是金属离子、二价阳离子、有机大分子阴离子及有机大分子阳离子如蛋白。该方法能使有机多分子硅醚表面具有更好的可湿润性、表面电阻降低、粘性变小、更光滑以及有更好的生物相容性。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由有机多分子硅醚模制而成的零件的湿化学表面改性方法及其制品的应用。这里使用的术语“表面”包括由有机多分子硅醚模制而成的零件的表面，该表面由本专利技术的溶液湿润并改性。这些溶液有时能够引起膨胀，这就表明装置表面以下的材料被改性了。为了区分，不发生膨胀的地方用术语“上”表面来表示，发生膨胀的地方用术语“低”表面来表示。有机多分子硅醚是众所周知的，已被资料详细公开，例如德国专利DE2910010以及Eugene G.RochowSilicon and Silicones，Sringer-Verlag Berlin Heidelberg 1987。为此，经常使用的术语有硅氧烷、硅氧烷弹性体或硅橡胶。如在德国专利DE3725728或美国专利4，625，007中描述的这些以有机多分子硅醚为分子的组成部分的聚合物也使用术语“有机多分子硅醚”。由有机多分子硅醚制成的成型零件的例子有(排水)管、用于滚筒泵的管子、(血液)导管、旁路系统、T形泄水管、眼内镜片、接触透镜、皮肤膨胀器、乳房植入物、气管切开术排浓口、橡皮奶头(comforters)、膜敷料、(起搏器)电极的绝缘膜、(手指)关节复位物、血管植入物、导尿管、火花塞封口盖、用于多窗格玻璃隔热窗的型材封口物、波纹管、硅橡胶粉碎材料(硅氧烷颗粒，在微米至毫米范围)以及用于复印机的滚筒(模板)等等。在特定条件下，由有机多分子硅醚制成的成型零件表面展示出不良的特征-它们具有疏水性、不易被水浸湿、对比度高，例如，由有机多分子硅醚制成的装置如接触透镜应该具有一亲水表面，从而避免异物触感。-由于其表面1015Ohm的高电阻率，它们易积累静电电荷。这就使得由有机多分子硅醚制成的成型零件表面易积累灰尘，而且容易变脏。-它们具有“胶粘特性”。这会使如气管切开术排浓口容易包壳，也就是其表面被气管分泌物覆盖。该分泌物不易除掉。因此会阻塞胸或胆管的排泄。-它们不具有生物相容性。例如，血液与硅橡胶管表面的接触会损伤血小板并促进凝块串联。硅氧烷表面对哺乳动物细胞的细胞培养底物也不适用。例如，内皮细胞就不能在硅氧烷表面上培养。这样，本专利技术利用安全、廉价的化学物品对由有机多分子硅醚制成的成型零件的表面进行了湿化学改性。利用这种方法，这些表面表现出新的稳定性能。与相应未经处理的由有机多分子硅醚制成的成型零件表面相比，镜片上每平方厘米面积上的粘合密度可按需调整和/或更好地被湿润和/或具有一降低了的表面电阻率和/或具有较小的粘性和/或更光滑和/或具有更好的生物相容性。这是通过以下方法完成的，首先将由有机多分子硅醚制成的成型装置的表面的全部或选择的部分与处于溶液状的一种或多种金属氢氧化物相接触，其中碱土金属氢氧化物为优选，碱金属氢氧化物为更优选，氢氧化钠和氢氧化钾为最优选;然后进行清洗，与含离子的溶液或悬浮液相接触，可重复进行清洗，而且可与另外的含离子的溶液或悬浮液相接触并重复清洗。氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶或氢氧化钡为优选的碱土金属氢氧化物。氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷和氢氧化铯为优选的碱金属氢氧化物，其中氢氧化钠和氢氧化钾为最优选。在水，短链脂族醇如甲醇、乙醇、正丙醇或2-丙醇，以及这些溶剂的混合液如水-甲醇混合液(体积比为1∶5)中，这些碱土金属氢氧化物或碱金属氢氧化物可溶解或悬浮。尽管金属氢氧化物的溶液为优选，但其悬浮液也可使用，如石灰或钡氧水(barytic water)。这里使用的术语“接触”包括了如将由有机多分子硅醚制成的成型零件的所有表面或选择部分的表面在和/或由本专利技术使用的溶液浸入(并再取出)、喷淋、清洗、刷涂、混合(并再分开)、处理以及结合等等。在许多情况下，使用滤网是有利的将模制的零件放在滤网上，再将滤网浸入到金属氢氧化物的溶液中。浸入时间到了之后，将其从金属氢氧化物浴中取出。本专利技术提供了一种湿化学表面改性由有机多分子硅醚制成的基质的方法，该方法包括ⅰ)将由有机多分子硅醚制成的模制零件的全部表面或选择的部分与处于溶液或悬浮液中的一种或多种金属氢氧化物相接触，其中碱土金属氢氧化物为优选、碱金属氢氧化物为更优选、氢氧化钠或氢氧化钾为最优选，然后可进行清洗;ⅱ)与含离子溶液或悬浮液相接触后可重复进行清洗，而且可与另外的含离子溶液或悬浮液相接触并重复清洗。本专利技术的另一方面是湿化学表面改性由有机多分子硅醚制成的模制零件的方法，该方法采用将基质与含离子溶液或悬浮液相接触，该溶液或悬浮液是由自来水或海水、盐溶液或氨基酸、低肽、肽、脂肽、脂蛋白、凝聚蛋白、蛋白、染料、homes、药物或带羧酸酯、磷酸酯、硫酸酯、磺酸酯或铵基团的多元醇如糖、低糖或多糖等的溶液或悬浮液组成的。本专利技术还包括根据本专利技术方法制造出的产品的用途，这些产品可用作带电荷化合物的吸附剂，特别是用作离子交换或亲合色谱法的色谱材料;该产品还可用于与人体体液如分泌物、粘液、尿、渗出物或渗出作用流体或血液相接触的医疗装置，如(排泄)管、滚筒泵管、(血液)导管、旁路系统、T形泄水管、眼内镜片、接触透镜、皮肤膨胀器、乳房植入物、气管切开术排浓口、平静器(pacifier)、奶头、膜敷料、(起搏器)电极的绝缘膜、(手指)关节复位物、血管植入物、导尿管等等。该产品的其它用途包括细胞培养基质，特别是用于培养停泊-依赖(哺乳动物)细胞的基质;用于“固相”诊断如RIAs或ELISAs的基质，这种基质基于低肽和/或肽和/或蛋白和/或药物等等的表面改性;应用于生物技术如固定化酶的蛋白表面改性过的基质;用作催化剂;用作光采集系统或光导体;用作电磁场防护罩;以及用作表面电阻率低于108Ohm的聚合物材料。在将滤网浸入到如清洗溶液中去之前，排出过量的金属氢氧化物溶液。通过这种方法，零件可在不用手触摸的条件下与几种不同的溶液接触。模制零件与金属氢氧化物溶液或悬浮液的接触时间可在很宽范围内改变时间可从几秒钟到几天。接触时间取决于使用的溶剂(混合液)、使用的金属氢氧化物、它们的浓度、溶液或悬浮液的温度以及所需表面改性的有机多分子硅醚或成型零件的类型。基质可以是任何形状，可由挤压、吹塑、探伤(inspection)模制、模压、浇铸等方法制备而成。这里使用的有机多分子硅醚在室温下为固体，高弹体为优选，如液态硅氧烷高弹体、室温硫化硅橡胶、热硫化硅橡胶，这些有机多分子硅醚可以含有增量和/或增强填料或不含填料。使用的溶剂或溶剂混合物可在很宽范围内改变。例如，如果低肖氏硬度计硬度的硅氧烷管表面只需要“表面”改性，那么水就是优选的溶剂。对更粘稠、穿透更深的表面改性，可将乙醇加入到水中或使用乙醇。金属氢氧化物的浓度可以成功地在很宽范围内改变;例如，氢氧化钠在水中的浓度范围可从大约0.05%(重量比)到过饱和。溶液温度也可以在很宽范围内改变例如，对重量比为20%的氢氧化钠水溶液，温度可从1℃变化到大约96℃。模制零件表面与含金属氢氧化物溶液接触的温度通常是室温。一般地，由于模制零件的本体和物理性质不应受到不良的影响，所以可通过实验优化各个参数。使用含金属氢氧化物的溶液或悬浮液与由有机多分子硅醚制成的零件表面接触会导致意想不到的结果，即经处理过的表面会带有电荷。它们接受负电荷，此负电荷牢牢地固定在表面上。另外还发现，每平方厘米上的电荷密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性有机多分子硅醚基质表面的方法，该方法包括：１）将基质表面与金属氢氧化物的溶液或悬浮液接触；２）清洗表面；３）将此表面与含离子溶液或悬浮液接触；４）清洗表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RR西格尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]