【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种水性聚氨酯及其制备两面异性粘合剂贴片的用途，属于生物医用材料领域。
技术介绍
1、损伤组织的闭合是重建其结构和功能的关键步骤。目前，外科缝线主要用于闭合伤口和手术切口。然而，缝合可能会对脆弱组织造成损伤，增加细菌感染的风险，并且耗时且技术要求高。医用组织粘合剂有望成为传统手术缝合线的辅助或替代方法。然而，现有的组织粘合剂通常不能达到预期的效果，此外，大多数组织粘胶剂是不区分的双面粘连，背部容易与正常组织粘连，造成术后隐患。另外，双面粘接的粘合剂在环境中容易粘附到各种基材上，这会增加伤口微生物感染的风险和生活不便。这些局限性阻碍了传统双面生物粘合剂在组织修复和临床实践中的应用。
2、一些策略，如单边离子封闭，浸泡法和逐步合成被报道来制备不对称表面性能。然而，这些策略涉及复杂的制造过程和多个步骤，并且在复合层之间存在界面结合问题。这可能导致贴片性能的重复性和可控性较差，极大地限制了其实际应用和大规模生产。因此，开发高性能的非对称janus生物粘合剂贴片仍然是一个挑战。粘合剂通常通过界面相互作用(如氢键、共价键、静电相互作用和范德华力等)与基材形成粘附。因此，亟需通过简单的方法来调节粘合剂两面与基材形成相互作用能力来制备两面异性的粘合剂贴片。
3、水性聚氨酯是一种多嵌段聚合物，因其良好的生物相容性和灵活的结构设计而被应用于生物医学领域，是制备生物粘合剂贴片的潜在选择。季铵盐作为一种阳离子表面活性剂，具有优异的抗菌效果。目前，已有将季铵盐类二元醇或二元胺作为扩链剂，引入水性聚氨酯体系中的报道。例
技术实现思路
1、本专利技术提供一种水性聚氨酯，由如下摩尔份数的原料制备而成：软段组分5～15份、二异氰酸酯11～42份、扩链剂5～15份；所述软段组分为亲水性二元醇或二元胺和疏水性二元醇或二元胺的混合物，所述软段组分中疏水性二元醇或二元胺的摩尔分数为20％～100％；所述扩链剂为季铵盐扩链剂或其与非季铵盐扩链剂的混合物；
2、所述季铵盐扩链剂的结构如式i所示：
3、
4、其中，r为羟基或氨基，x为卤素；p、q分别独立选自1～5的整数，n选自2～17的整数。
5、进一步地，上述水性聚氨酯由如下摩尔份数的原料制备而成：软段组分8～12份、二异氰酸酯20～25份、扩链剂8～12份；所述软段组分中疏水性二元醇或二元胺的摩尔分数为50％～83％；所述扩链剂中非季铵盐扩链剂的摩尔分数为0％～75％。
6、更进一步地，上述水性聚氨酯由如下摩尔份数的原料制备而成：软段组分10份、二异氰酸酯22份、扩链剂10份；所述软段组分中疏水性二元醇或二元胺的摩尔分数为83％；所述扩链剂中非季铵盐扩链剂的摩尔分数为25％。
7、进一步地，上述亲水性二元醇或二元胺选自peg、ymer n-120中的一种或多种，优选为peg；
8、上述疏水性二元醇或二元胺选自聚醚二元醇、共聚醚二元醇、聚酯二元醇、共聚酯二元醇、聚硅氧烷二元醇和聚碳酸酯二元醇中的一种或多种，优选为ppg或ptmg；
9、上述二异氰酸酯选自赖氨酸衍生的二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、4，4-二环己基甲烷二异氰酸酯或1，4-环己烷二异氰酸酯中的任一种或多种，优选为异佛尔酮二异氰酸酯；
10、上述非季铵盐扩链剂为乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、二羟甲基丙酸、二甘醇、四甘醇、肼、乙二胺、1，3-丙二胺、1，4-丁二胺、1，6-己二胺、异佛尔酮二胺、乙醇胺、丙醇胺或赖氨酸中的任一种或多种，优选为赖氨酸；
11、r为羟基，p为2或3，q为2或3，n为5～15，优选的，所述季铵盐扩链剂为
12、
13、本专利技术还提供了一种水性聚氨酯乳液，由上述的水性聚氨酯乳化分散在水中所得。
14、本专利技术还提供了上述水性聚氨酯乳液的制备方法，包括如下步骤：
15、(1)干燥无水的软段组分在惰性气体保护下，加入二异氰酸酯和催化剂，78～82℃反应1.5～2.5h；
16、(2)冷却至室温，加入季铵盐扩链剂，53～56℃反应2.5～3.5h；
17、(3)不加非季铵盐扩链剂，或加入非季铵盐扩链剂室温反应3～8min后，以高于1000rpm的转速搅拌乳化0.8～1.2h；
18、优选的，步骤(1)所述催化剂为有机铋，用量为原料总量的1‰，反应温度为80℃，时间为2h；
19、步骤(2)所述反应温度为55℃，反应时间为3h；
20、步骤(3)所述加入非季铵盐扩链剂室温反应时间为5min，搅拌乳化时间为1h。
21、本专利技术还提供了一种聚氨酯膜，由上述水性聚氨酯乳液干燥除去溶剂制得；制备方法包括将上述的水性聚氨酯乳液倒入模具，室温干燥48h以上的步骤。
22、进一步地，上述的聚氨酯膜制备方法如下：将上述水性聚氨酯乳液倒入模具，室温干燥70～75h后，45～55℃干燥45～50h，再于45～55℃真空干燥45～50h；优选为室温干燥72h后，50℃干燥48h，再于50℃真空干燥48h。
23、本专利技术还提供了一种聚氨酯膜的制备方法，包括将水性聚氨酯乳液倒入模具，室温干燥48h以上的步骤；
24、所述水性聚氨酯乳液是水性聚氨酯乳化分散在水中所得；所述水性聚氨酯的制备原料包含季铵盐扩链剂；所述季铵盐扩链剂的结构如式i所示：
25、
26、其中，r为羟基或氨基，x为卤素；p、q分别独立选自1～5的整数，n选自2～17的整数；
27、优选地，包括如下步骤：
28、(a)将上述的水性聚氨酯乳液倒入模具，室温干燥70～75h；
29、(b)45～55℃干燥45～50h；
30、(c)45～55℃真空干燥45～50h。
31、本专利技术还提供了上述的水性聚氨酯，或水性聚氨酯乳液，或聚氨酯膜制备粘合剂贴片的用途。
32、本专利技术术语解释：
33、peg：聚乙二醇；ppg:聚丙二醇；ipdi:异佛尔酮二异氰酸酯；lys：赖氨酸，ptmg:聚四氢呋喃二醇。
34、惰性气体：氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气。...
【技术保护点】
1.一种水性聚氨酯，其特征在于，由如下摩尔份数的原料制备而成：软段组分5～15份、二异氰酸酯11～42份、扩链剂5～15份；所述软段组分为亲水性二元醇或二元胺和疏水性二元醇或二元胺的混合物，所述软段组分中疏水性二元醇或二元胺的摩尔分数为20％～100％；所述扩链剂为季铵盐扩链剂或其与非季铵盐扩链剂的混合物；
2.如权利要求1所述的水性聚氨酯，其特征在于，由如下摩尔份数的原料制备而成：软段组分8～12份、二异氰酸酯20～25份、扩链剂8～12份；所述软段组分中疏水性二元醇或二元胺的摩尔分数为50％～83％；所述扩链剂中非季铵盐扩链剂的摩尔分数为0％～75％。
3.如权利要求2所述的水性聚氨酯，其特征在于，由如下摩尔份数的原料制备而成：软段组分10份、二异氰酸酯22份、扩链剂10份；所述软段组分中疏水性二元醇或二元胺的摩尔分数为83％；所述扩链剂中非季铵盐扩链剂的摩尔分数为25％。
4.如权利要求1所述的水性聚氨酯，其特征在于，所述亲水性二元醇或二元胺选自PEG、Ymer N-120中的一种或多种，优选为PEG；
5.一种水性聚氨酯乳液
6.权利要求5所述的水性聚氨酯乳液的制备方法，包括如下步骤：
7.一种聚氨酯膜，其特征在于，由权利要求5所述的水性聚氨酯乳液干燥除去溶剂制得；制备方法包括将权利要求5所述的水性聚氨酯乳液倒入模具，室温干燥48h以上的步骤。
8.如权利要求7所述的聚氨酯膜，其特征在于，制备方法如下：将权利要求5所述的水性聚氨酯乳液倒入模具，室温干燥70～75h后，45～55℃干燥45～50h，再于45～55℃真空干燥45～50h。
9.一种聚氨酯膜的制备方法，其特征在于，包括将水性聚氨酯乳液倒入模具，室温干燥48h以上的步骤；
10.权利要求1～4任一项所述的水性聚氨酯，或权利要求5所述的水性聚氨酯乳液，或权利要求7～8任一项所述的聚氨酯膜制备粘合剂贴片的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯，其特征在于，由如下摩尔份数的原料制备而成：软段组分5～15份、二异氰酸酯11～42份、扩链剂5～15份；所述软段组分为亲水性二元醇或二元胺和疏水性二元醇或二元胺的混合物，所述软段组分中疏水性二元醇或二元胺的摩尔分数为20％～100％；所述扩链剂为季铵盐扩链剂或其与非季铵盐扩链剂的混合物；
2.如权利要求1所述的水性聚氨酯，其特征在于，由如下摩尔份数的原料制备而成：软段组分8～12份、二异氰酸酯20～25份、扩链剂8～12份；所述软段组分中疏水性二元醇或二元胺的摩尔分数为50％～83％；所述扩链剂中非季铵盐扩链剂的摩尔分数为0％～75％。
3.如权利要求2所述的水性聚氨酯，其特征在于，由如下摩尔份数的原料制备而成：软段组分10份、二异氰酸酯22份、扩链剂10份；所述软段组分中疏水性二元醇或二元胺的摩尔分数为83％；所述扩链剂中非季铵盐扩链剂的摩尔分数为25％。
4.如权利要求1所述的水性聚氨酯，其特征在于，所述亲水性二元醇或...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭鸿，郭晓磊，罗锋，李震，李洁华，刘文凯，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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