在惰性高分子材料表面制備親水潤滑涂層的方法及其醫(yī)療器械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及惰性高分子材料表面處理領(lǐng)域，尤指涉及醫(yī)用惰性高分子材料表面處 理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著介入醫(yī)學(xué)的發(fā)展，介入導(dǎo)管裝置已廣泛的應(yīng)用于臨床治療。目前醫(yī)用介入材 料，諸如導(dǎo)尿管、心血管導(dǎo)管、注射器等大多數(shù)由疏水性材料制造，如聚氨酯、硅橡膠等。雖 然這些材料有優(yōu)良的機械性能和生物相容性能，但作為疏水性材料，在介入人體時對組織 的摩擦力較大，易損傷尿道、血管壁等上皮組織，有疼痛或灼傷感，且容易吸附細菌引起并 發(fā)炎癥。
[0003] 因此，對介入導(dǎo)管性能的要求也不斷提高，除了導(dǎo)管原材料、加工成型技術(shù)之外， 導(dǎo)管表面的抗凝血性，抗菌性和親水潤滑性等亦是非常重要的，它關(guān)系到治療的成敗。這些 性能都會影響人體對插入導(dǎo)管的反應(yīng)，如血栓形成、細菌感染以及由插入導(dǎo)管而帶來的機 體損傷等。
[0004] 近年來，對導(dǎo)管表面進行處理或改性已成為介入治療導(dǎo)管技術(shù)的研宄熱點，人們 進行了大量研宄，對現(xiàn)有材料進行表面改性等，主要有：抗凝血表面改性、抗菌表面改性、親 水潤滑性表面改性等。
[0005] 導(dǎo)管在插入或拔出人體時，要求這些器械表面具有潤滑性，以減少對組織的損傷 及粘連，減少病人痛苦。以往采用的是潤滑油，如硅油、甘油等涂敷到導(dǎo)管表面，但此類方法 得到的潤滑性較差，難以持久而且不利于操作。
[0006] 目前主要技術(shù)是改善導(dǎo)管表面親水性，或在導(dǎo)管表面形成一層具有潤滑性的涂 層，潤滑涂層在濕潤環(huán)境中，可以大幅降低導(dǎo)管表面摩擦系數(shù)，經(jīng)過實踐證明，潤滑涂層不 但可以減少器官與導(dǎo)管之間的界面摩擦，減輕病人的痛苦，而且可以減少細菌吸附，提高材 料的生物相容性。
[0007] 對醫(yī)用導(dǎo)管進行表面潤滑抗菌改性，可以大大降低對病人的損傷和刺激，有效解 決導(dǎo)管吸附細菌的問題，適合在體內(nèi)短期或長期留置，使其應(yīng)用更簡潔安全。
[0008] 對醫(yī)用導(dǎo)管進行表面進行使其親水潤滑性得到提高。一般親水性潤滑凝膠涂層在 一些惰性高分子材料表面不牢固或難以涂敷。國內(nèi)外對高分子材料表面改性研宄主要為等 離子體處理、外涂凝膠等物理方法改善親水性，但物理方法處理后的表面，在放置不長時間 后表面親水性就會下降。
[0009] 現(xiàn)有化學(xué)修飾親水基團的方法雖然對高分子材料的親水性有所改性，但工藝復(fù) 雜，成本較高，且吸水潤滑效果不理想。利用偶聯(lián)劑對親水涂層和高分子器械表面進行粘 接，也有牢固度不強的問題。
[0010] 在面對一些高度惰性的高分子器械表面，如含氟、含硅材料表面很難進行物理化 學(xué)修飾，造成親水潤滑涂層容易脫落，或者根本無法涂敷。
[0011] 表面的親水性處理如等離子、凝膠外涂等方法，表面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易受破壞，無法 長期保持親水表面。在表面直接修飾親水基團一般采取多次引發(fā)反應(yīng)，且表面親水基團不 穩(wěn)定，易脫落，且對有些材料表面很難進行修飾。偶聯(lián)劑對親水涂層和高分子器械表面進行 粘結(jié)，主要為物理作用，涂層易脫落，且偶聯(lián)劑本身對親水涂層有影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有高度惰性的高分子器械表面形成親水潤滑涂層存在的困難， 提供一種在惰性高分子材料表面制備親水潤滑涂層的方法。
[0013] 本發(fā)明還提供了一種具有采用上述方法制備的親水潤滑涂層的醫(yī)療器械。
[0014] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0015] -種在惰性高分子材料表面制備親水潤滑涂層的方法，包括如下步驟：
[0016] 將所述惰性高分子材料浸入接枝光引發(fā)劑溶液1-10分鐘；
[0017] 將沾過接枝光引發(fā)劑的惰性高分子材料浸入接枝單體溶液5-20分鐘，進行紫外 光輻照改性及接枝聚合，在所述惰性高分子材料表面形成接枝改性層；
[0018] 對接枝聚合后的惰性高分子材料進行清洗；
[0019] 將清洗后的惰性高分子材料浸入親水凝膠溶液1-10分鐘；
[0020] 對惰性高分子材料表面附著的親水凝膠溶液進行紫外光聚合固化，在所述接枝改 性層表面形成親水凝膠層。
[0021] 還包括對附著了親水凝膠溶液的惰性高分子材料進行吹氣的步驟。
[0022] 對接枝聚合后的惰性高分子材料進行清洗是將該接枝聚合后的惰性高分子材料 浸入乙醇溶液中1-10分鐘。
[0023] 所述接枝光引發(fā)劑為2-氧代戊二酸、羥基酮、安息香、過氧化苯甲酸叔丁酯、二苯 甲酮中的一種或兩種及以上的混合物。
[0024] 所述接枝單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酰胺中的一種或兩種及以上的混合 物。
[0025] 所述親水凝膠溶液包括低分子聚合物或凝膠單體、表面活性劑、改性劑、凝膠光引 發(fā)劑和溶劑。溶劑可以為乙醇。
[0026] 所述凝膠光引發(fā)劑為安息香雙甲醚、烷基-羥基苯乙酮、過氧化苯甲酸叔丁、二苯 甲酮、二苯酮-三級胺光氧化還原引發(fā)體系中的一種或兩種及以上的混合物。
[0027] 二苯酮-三級胺引發(fā)體系由二苯酮和三級胺類組成，二苯酮為奪氫類引發(fā)劑，三 級胺類作為供氫體產(chǎn)生自由基，從而引發(fā)光聚合反應(yīng)。
[0028] 所述凝膠單體為丙烯酸或丙烯酸鹽、丙烯酸酯類、乙烯基吡咯烷酮中的一種或兩 種及以上的混合物；丙烯酸鹽主要為丙烯酸、甲基丙烯酸均聚物和共聚物的鈉鹽、銨鹽等。
[0029] 所述低分子聚合物包括聚丙烯酸鹽類、聚氧化乙烯類、聚甲基丙稀酸酯類中的一 種或兩種及以上的混合物。
[0030] 本發(fā)明還提供了一種具有惰性高分子材料表面的醫(yī)療器械，在該惰性高分子材料 表面具有親水潤滑涂層，所述親水潤滑涂層包括接枝改性層和親水凝膠層；所述接枝改性 層設(shè)于所述惰性高分子材料外表面，所述親水凝膠層設(shè)于所述接枝改性層外表面；所述接 枝改性層為接枝高分子聚合物網(wǎng)絡(luò)，與所述親水凝膠層形成互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所述接枝 改性層與所述親水凝膠層通過共價鍵、離子鍵、氫鍵和聚合物鏈纏結(jié)形成互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
[0031] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0032] 1、與現(xiàn)有其他涂層不同，本發(fā)明采取凝膠接枝改性高惰性高分子材料表面，在醫(yī) 療器械表面形成聚合物網(wǎng)絡(luò)，從而使得親水凝膠層與醫(yī)療器械表面結(jié)合牢固，穩(wěn)定性好。本 發(fā)明選取合適的接枝聚合和引發(fā)體系，能夠在惰性高分子如含硅、含氟材料的醫(yī)療器械表 面進行接枝，在其表面形成穩(wěn)定的接枝聚合物結(jié)構(gòu)涂層，該接枝改性層能夠與親水凝膠層 形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；
[0033] 2、親水凝膠層具有低分子聚合物之間共混復(fù)合和自身不飽和功能團，在親水凝膠 層和接枝改性層之間進行交聯(lián)和互穿網(wǎng)絡(luò)，使得兩涂層結(jié)合牢固；同時增加了親水凝膠層 的親水潤滑性。親水凝膠層中同時含有無機材料和有機材料，能夠形成不同的無機粒子或 網(wǎng)絡(luò)與高分子樹脂固化交聯(lián)制得復(fù)合涂層，在親水潤滑性和機械穩(wěn)定性上都有提高；
[0034] 3、本發(fā)明的工藝方法是根據(jù)本發(fā)明親水潤滑涂層設(shè)計的，滿足惰性高分子表面涂 層實現(xiàn)及超滑性能要求。涂層工藝為多站式，包括UV接枝，清洗，單體聚合，吹氣等主要工 藝，可以為自動化或半自動化。其中包括光引發(fā)劑站、UV接枝站、醇清洗站、親水涂層站、UV 聚合站、吹氣站等，另外還可以根據(jù)其他涂層功能進行添加。
【附圖說明】
[0035] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明：
[0036] 圖1為本發(fā)明惰性高分子材料表面親水潤滑涂層制備方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種在惰性高分子材料表面制備親水潤滑涂層方法，包 括如下步驟：
[0038] 將所述惰性高分子材料浸入接枝光引發(fā)劑溶液1-10分鐘；
[0039] 將沾過接枝光引發(fā)劑的惰性高分子材料浸入接枝單體溶液5-20分鐘，進行紫外 光輻照改性及接枝聚合，在所述惰性高分子材料表面形成接枝改性層；
[0040] 對接枝聚合后的惰性高分子材料進行清洗；
[0041] 將清洗后的惰性高分子材料浸入親水凝膠溶液1-10分鐘；
[0042] 對惰性高分子材料表面附著的親水凝膠溶液進行紫外光（即UV)聚合固化，在所 述接枝改性層表面形成親水凝膠層。
[0043] 上述的接枝光引發(fā)劑為2-氧代戊二酸、羥基酮、安息香、過氧化苯甲酸叔丁酯、二 苯甲酮中的一種或兩種及以上的混