一种水性聚氨酯防黏附涂层的制备方法和应用技术

本发明专利技术属于医疗器械的表面涂层材料合成及应用技术领域，本发明专利技术提供了一种水性聚氨酯防黏附涂层的制备方法和应用等，新的氟化水性聚氨酯乳液由含丙烯基多氟化物与水性聚氨酯分散液反应得到；所述含丙烯基多氟化物中氟原子个数为10～14；所述水性聚氨酯分散液的聚氨酯分子链中，以脂肪族聚碳酸酯二醇和聚乙二醇结构为软段，4,4'

【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯防黏附涂层的制备方法和应用


[0001]本专利技术属于医疗器械的表面涂层材料合成及应用
，具体为一种氟化水性聚氨酯乳液、防黏附涂层及制备方法和应用，包括一种水性聚氨酯防黏附涂层的制备方法等。

技术介绍

[0002]医疗器械包括介入类，例如，输尿管支架用于人体输尿管的支撑和引流，人体内留置时间为30天到1年不等。血管内导管包括中心静脉导管、外周静脉导管、动脉导管、球囊扩张导管、漂浮导管等，是血流动力学监测、安全输液、静脉营养支持及血液透析等治疗手段的主要依赖途径，已成为临床医疗实践中不可或缺的重要医疗器械。目前，长期介入类医疗器械存在结垢(如输尿管支架在留置过程中，其表面有尿液中的沉积物附着或嵌入形成坚硬外壳的现象)、引发感染、血栓阻塞等问题，给患者造成多重痛苦并增加医疗费用。因此，长期留置医疗器械领域，开发有效防止沉积物附着、细菌粘黏、血浆蛋白和血小板黏附的防黏附涂层具有重要意义。
[0003]具有低表面能的氟原子在热力学驱动力下倾向于迁移到聚合物
‑
空气表界面形成防黏附层。聚氨酯因其与众多聚合物之间具有良好的相容性，而被广泛用于医疗行业。因此，氟功能化的水性聚氨酯可被用于医疗器械的防黏附涂层材料。
[0004]现阶段，用于制备氟功能化水性聚氨酯的方法主要有：1.通过聚氨酯化学，将羟基功能化的氟化物引入到聚氨酯分子链上；2.通过过硫酸盐催化的烯烃click化学，将含双键的氟化物引入到聚氨酯分子链上。就第一种方法而言，当氟含量过高时，聚氨酯分子链的高疏水性会导致制备的水性聚氨酯分散液不稳定，甚至使聚氨酯分子链不能在水中分散。而通过烯烃click化学引入氟化物的方法中，双键封端的聚氨酯预聚物与双键功能化氟化物乳液聚合需要添加大量的过硫酸盐催化剂。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种新的氟化水性聚氨酯乳液制备方法和应用。本专利技术提供的氟化水性聚氨酯材料及其涂层具有优异的生物相容性和防黏附性，可应用于长期置留介入类医疗器械。
[0006]本专利技术提供一种氟化水性聚氨酯乳液，其由含丙烯基多氟化物与水性聚氨酯分散液反应得到；
[0007]所述含丙烯基多氟化物中氟原子个数为10～14；所述水性聚氨酯分散液的聚氨酯分子链中，以脂肪族聚碳酸酯二醇和聚乙二醇结构为软段，4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯结构为硬段，2,2
‑
二羟甲基丙酸结构为内乳化剂部分，并且含有双硫键结构。
[0008]优选地，所述含丙烯基多氟化物为甲基丙烯酸十二氟庚酯。
[0009]本专利技术提供如前文所述的氟化水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、将异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚物与2,2
‑
二羟甲基丙酸在溶剂中反应，得到
聚氨酯溶液；所述聚氨酯预聚物由脂肪族聚碳酸酯二醇、聚乙二醇和4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯聚合形成；
[0011]S2、将所述聚氨酯溶液与胺基功能化的双硫化物进行反应，并在水中分散，去除所述溶剂，得到水性聚氨酯分散液；
[0012]S3、将所述水性聚氨酯分散液与含丙烯基多氟化物进行反应，得到氟化水性聚氨酯乳液。
[0013]优选地，步骤S1中，所述反应的温度为70
‑
90℃，时间为1
‑
3h；所述溶剂为丙酮。
[0014]优选地，步骤S2中，所述反应的温度为70
‑
90℃，时间为1
‑
3h。
[0015]优选地，步骤S2中，所述反应之后还进行中和，通过机械搅拌在水中分散至少20分钟，去除所述溶剂得到水性聚氨酯分散液。
[0016]优选地，步骤S3具体包括：将含丙烯基多氟化物加入所述水性聚氨酯分散液中，搅拌分散后升温至70
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85℃，在不使用催化剂条件下反应1
‑
3h，得到氟化水性聚氨酯乳液。
[0017]优选地，所述胺基功能化的双硫化物为4,4
‑
二氨基二苯二硫。
[0018]本专利技术提供一种氟化水性聚氨酯的制备方法，由前文所述的双硫键
‑
烯加成反应制得。
[0019]本专利技术提供一种防黏附涂层，由前文所述的氟化水性聚氨酯乳液经涂覆、干燥固化形成。
[0020]本专利技术还提供如前文所述的防黏附涂层在介入类医疗器械中的应用。
[0021]与现有技术相比，本专利技术实施例将双硫键引入到水性聚氨酯分子链中，其与丙烯基多氟化物通过双硫键
‑
烯的加成反应，在无需使用过硫酸盐催化剂的条件下制得氟化水性聚氨酯乳液。本专利技术避免了过硫酸盐催化剂的使用，使氟化水性聚氨酯乳液中无过硫酸盐残留，所得防黏附涂层具有优异的生物相容性。并且，所述氟化水性聚氨酯材料具有低表面能，可用于长期置留介入类医疗器械表面防黏附涂层。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例中双硫键
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烯加成反应制备氟化水性聚氨酯材料的流程示意图；
[0023]图2为实施例1中氟化水性聚氨酯膜FTIR谱图；
[0024]图3为实施例1中氟化水性聚氨酯膜拉曼谱图；
[0025]图4为实施例2中的铺板实验测定氟化水性聚氨酯和无氟聚氨酯膜的细菌数。
具体实施方式
[0026]下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]本专利技术提供了一种氟化水性聚氨酯乳液，其由含丙烯基多氟化物与水性聚氨酯分散液反应得到；
[0028]所述含丙烯基多氟化物中氟原子个数为10～14；所述水性聚氨酯分散液的聚氨酯
分子链中，以脂肪族聚碳酸酯二醇和聚乙二醇结构为软段，4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯结构为硬段，2,2
‑
二羟甲基丙酸结构为内乳化剂部分，并且含有双硫键结构。
[0029]本专利技术实施例提供了如前文所述的氟化水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
[0030]S1、将异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚物与2,2
‑
二羟甲基丙酸反应，并加入适量丙酮，调节体系粘度，得到聚氨酯溶液；所述聚氨酯预聚物由脂肪族聚碳酸酯二醇、聚乙二醇和4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯聚合形成；
[0031]S2、将所述聚氨酯溶液与4,4
‑
二氨基二苯二硫等胺基功能化的双硫化物进行反应，并在水中分散，去除所述溶剂，得到水性聚氨酯分散液；
[0032]S3、将所述水性聚氨酯分散液与含丙烯基多氟化物进行反应，得到氟化水性聚氨酯乳液。
[0033]本专利技术实施例提供了一种新的氟化水性聚氨酯材料及其防黏附涂层的制备方法，可在不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟化水性聚氨酯乳液，其特征在于，由含丙烯基多氟化物与水性聚氨酯分散液反应得到；所述含丙烯基多氟化物中氟原子个数为10～14；所述水性聚氨酯分散液的聚氨酯分子链中，以脂肪族聚碳酸酯二醇和聚乙二醇结构为软段，4,4'
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二环己基甲烷二异氰酸酯结构为硬段，2,2
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二羟甲基丙酸结构为内乳化剂部分，并且含有双硫键结构。2.根据权利要求1所述的氟化水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述含丙烯基多氟化物为甲基丙烯酸十二氟庚酯。3.如权利要求1或2所述的氟化水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：S1、将异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚物与2,2
‑
二羟甲基丙酸在溶剂中反应，得到聚氨酯溶液；所述聚氨酯预聚物由脂肪族聚碳酸酯二醇、聚乙二醇和4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯聚合形成；S2、将所述聚氨酯溶液与胺基功能化的双硫化物进行反应，并在水中分散，去除所述溶剂，得到水性聚氨酯分散液；S3、将所述水性聚氨酯分散液与含丙烯基多氟化物进行反应，得到氟化水性聚氨酯乳液。4.根据权利要求3所述的氟化水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述反应的温度为70<...

【专利技术属性】
技术研发人员：于长江，闫顺杰，孙振龙，李晓明，安晓燕，栾世方，尹立刚，殷敬华，
申请(专利权)人：威高植介入医疗器械科技山东有限公司，
类型：发明
国别省市：