專利名稱：水固化聚氨酯矯形繃帶的制作方法
水固化聚氨酯矯形繃帶屬于醫(yī)用材料，用在骨科作矯正畸形，固定骨折。
不言而喻，“固定”是骨科治療中重要的手段，而繃帶材料的固定則是不可缺少的。具有100多年歷史的巴黎石膏繃帶沿用至今，其硬化迅速堅(jiān)固，眾所周知，但是同時(shí)帶來一系列的缺點(diǎn)，例如笨重、易碎、透氣性差，特別是X射線透過性差不便于在“固定”后隨時(shí)檢查治療的效果，甚至發(fā)生過多次等石膏繃帶解除后才發(fā)現(xiàn)骨已錯(cuò)位或接反的重大事故，另外，石膏繃帶硬化后不能入水造成患者麻煩與負(fù)擔(dān)。基于上述諸如此類的緣故，自七○年代以來，開發(fā)了許多合成材料繃帶以取代石膏繃帶。
其中美國(guó)專利3421501號(hào)和3881473號(hào)提出用柔性纖維作繃帶基材，在其表面浸漬一種可以用紫外光來固化的光敏樹脂?？墒怯捎谛枰嫶蟮挠不?固化)裝置使用操作不方便，固化定形時(shí)間太長(zhǎng)，實(shí)際應(yīng)用就受到很大的限制。
美國(guó)專利4105025號(hào)公開了一種熱塑料高分子材料繃帶，在高于其77℃～82℃融點(diǎn)的溫度下加熱，然后再纏繞在患者的需治療部位，被其在冷卻后固化。當(dāng)然不難看出，這樣的溫度下纏繞對(duì)于患者皮膚的承受能力是比較苛刻的。
西德專利2651089號(hào)中，拜爾公司在織物上浸漬水固化聚氨酯預(yù)聚體而成的繃帶材料。該聚氨酯預(yù)聚體是芳香族異氰酸酯和含叔胺的聚醚多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物。其織物(繃帶基材)為聚酯/棉是65/35。為了使繃帶得到臨床使用所要求的迅速硬化或固化，需要在聚氨酯預(yù)聚體中滲入適當(dāng)?shù)拇呋瘎﹣砜刂祁A(yù)聚體暴露固化時(shí)的反應(yīng)活性，使用的叔胺類催化劑占聚氨酯預(yù)聚體重量的1.8%。但是過多叔胺類催化劑會(huì)使預(yù)聚體發(fā)生凝膠的副反應(yīng)歧化形成縮二脲基甲酸酯和一些異氰酸酯三聚物，使繃帶在包扎前過早地硬化或固化，導(dǎo)致了貯存期短或貯存穩(wěn)定性較差，一般壽命為9個(gè)月。歐州專利0057988號(hào)介紹了在聚氨酯預(yù)聚體中滲加無機(jī)堿性催化劑，如無水碳酸鉀等，由于此類催化劑不溶于聚氨酯預(yù)聚體，使用前在預(yù)聚體中十分穩(wěn)定。但是一般要到加入量達(dá)到聚氨酯預(yù)聚體重量的15%以上，才能夠顯示其催化固化效果。本發(fā)明旨在提供一種新的，不同以往的矯形繃帶材料，它改進(jìn)了水固化聚氨酯預(yù)聚體合成工藝和催化劑體系，具有良好的貯藏保存穩(wěn)定性涂復(fù)在織物上，并在固化后有好的多孔性(透氣性好)以及高強(qiáng)度、耐沖擊性。本發(fā)明中的水固化聚氨酯預(yù)聚體是涂復(fù)在繃帶基材上的主要高分子材料，其主要組分為芳香族異氰酸酯和多元醇。兩者當(dāng)量數(shù)比是2∶1至10∶1，使預(yù)聚體中的NCO基團(tuán)含量在12%至14%，其粘度(50℃時(shí)為1000到6000厘泊)，除此以外，預(yù)聚體中還包括少量的苯甲酰氯一類的穩(wěn)定劑(重量百分?jǐn)?shù)0.1%至0.5%)和用消泡的含硅消泡劑(重量百分?jǐn)?shù)為0.1%至1.0%)。聚氨酯預(yù)聚體合成反應(yīng)溫度低于60℃，反應(yīng)時(shí)間不超過2小時(shí)。(合成反應(yīng)前多元醇需先進(jìn)行脫水處理，使其水份含量小于0.1%。)催化劑體系采用二甲基乙醇胺(DMEA)和碳酸鉀(K2CO3)它們各占預(yù)聚體重量的0.5%～1.5%和5～10%。使凝膠化時(shí)間為(3～6分鐘)，因此時(shí)間為(4～10分鐘)。下面給出
具體實(shí)施例方式在分別裝有攪拌器，溫度計(jì)、加液器及干燥N2進(jìn)口的四口玻璃反應(yīng)器中，加入二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)5100克，苯甲酰氯45克，含硅消泡劑90克，使反應(yīng)在N2保護(hù)下，攪拌加熱進(jìn)行。于反應(yīng)溫度在45℃～50℃之間時(shí)滴加混合了分小量為400的二羥基聚醚，分子量為1200的二羥基聚醚4000克。滴加完畢，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)20分。冷卻至35℃以下后，在N2保護(hù)下出料，密封保存。此時(shí)該聚酯預(yù)聚體的粘度50℃時(shí)為2600厘泊，NCO基團(tuán)含量為12.7%，NCO∶OH＝4∶1量，又在同樣的反應(yīng)裝置中6500克含碳化二亞胺的二苯基甲烷二異氰酸酯液體MDI)52克苯甲酰氯和100克含硅消泡劑，使反應(yīng)在N2保護(hù)下，攪拌加熱進(jìn)行。于反應(yīng)溫度在50℃～55℃之間時(shí)，滴加4000克分子量為700的二羥基聚醚。滴加完畢，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)20分鐘，冷卻至35以下，在N2保護(hù)下出料，密封保存待用。測(cè)定該預(yù)聚體粘度(50℃)為1800厘泊，NCO基團(tuán)含量為12.9%，NCO∶OH＝4.5∶1。
取上述制備的聚氨酯預(yù)聚體，將二甲基乙醇胺(DMEA)和K2CO3按比例混合(DMEA占預(yù)聚體重量1.0%，K2CO3為6.0%)加入。再取4吋寬(10厘米)滌綸網(wǎng)眼帶為基材(厚度0.01～00.05厘米，孔隙率為16～23孔/厘米平方)經(jīng)過送布、上漿、收卷、封口四道工序，聚氨酯預(yù)聚體經(jīng)上漿擠壓，涂復(fù)在干燥的網(wǎng)眼滌綸基材上，然后干燥冷卻放入鋁-塑復(fù)合袋，抽空充氮，即封口包裝。30克網(wǎng)眼滌綸基材，用混合了催化劑的聚氨酯預(yù)聚體50～60克。開封后啟用的繃帶卷在室溫下(25℃)水中浸15至30秒3分鐘即凝膠化8分鐘固化定形，30分鐘內(nèi)即可達(dá)到最高強(qiáng)度抗沖強(qiáng)度135公斤/平方厘米，彎曲強(qiáng)度205公斤/平方厘米。在室溫(25℃)水中浸五天繃帶的抗沖強(qiáng)度不變;在5毫米汞柱的負(fù)壓下，12層繃帶的透氣率為680升/平方米/秒;經(jīng)X光透過淺，X光片清晰?？噹ё匀槐４嫫谠?0C以下時(shí)，大于12個(gè)月。
權(quán)利要求
1.一種水固化聚酯矯形繃帶，由水固化聚氨酯預(yù)聚體涂復(fù)在網(wǎng)眼滌綸帶基材上構(gòu)成，含有催化劑控制固化，聚氨酯預(yù)聚體以芳香族異氰酸酯和聚醚多元醇為主要成份。其特征在于芳香族異氰酸酯和聚醚多元醇的當(dāng)量比為2∶1至10∶1。聚氨酯預(yù)聚體中的NCO基團(tuán)含量在12%至14%，反應(yīng)溫度低于60℃，反應(yīng)時(shí)間不超過2小時(shí)，在50℃時(shí)粘度為1000至6000厘泊。聚氨酯預(yù)聚體中有重量百分?jǐn)?shù)占0.1%至0.5%的穩(wěn)定劑苯甲酰氯和占重量百分比0.1至1.0%的含硅消泡劑。聚氨酯預(yù)聚體中含有分別占預(yù)聚體重量百分比0.5%～1.5%的二甲基乙醇胺(DMEA)和5%～10%的無水碳酸鉀(K2CO3)作為催化劑。
2.據(jù)權(quán)利要求一所述的矯形繃帶，其特征還在于合成聚氨酯預(yù)聚體的芳香族異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或含碳化二亞胺的二苯基甲烷二異氰酸酯(液體MDI)。
3.據(jù)權(quán)利要求一所述的矯形繃帶，其特征還在于合成聚氨酯預(yù)聚體的聚醚多元醇為二羥基聚醚，分子量從400～1200。
4.據(jù)權(quán)利要求一所述的矯形繃帶，其特征還在于合成聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行并在反應(yīng)后期冷卻至35℃以下。
5.據(jù)權(quán)利要求一所述的矯形繃帶，其特征還在于參加合成聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)的聚醚多元醇需預(yù)先脫水處理，使其含水量低于0.1%。
全文摘要
水固化聚氨酯矯形繃帶是骨科醫(yī)用材料，其基材為網(wǎng)眼滌編織物，表面涂有含有二甲基乙醇胺和無水碳酸鉀組成的混合催化劑的水活性聚氨酯預(yù)聚體，主要成份為芳香族異氰酸酯和聚醚多元醇。固化定形時(shí)間小于10分鐘，抗沖強(qiáng)度為傳統(tǒng)石膏繃帶的20倍，具有良好的貯存穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)A61L15/00GK1042081SQ8910360
公開日1990年5月16日 申請(qǐng)日期1989年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月25日
發(fā)明者李海晟, 董炳麟 申請(qǐng)人:上海醫(yī)療器械研究所