Poss氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂層及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種POSS氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂層及制備方法。所述的涂層由（甲基）丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯共聚物與六亞甲基二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中一種或兩種的固化劑在醫(yī)用聚氯乙烯板上形成。其制備方法過程包括：將POSS氟硅丙烯酸酯共聚物配制成二氯甲烷或乙酸乙酯和正己烷的混合溶液；溶液通過噴槍，噴涂在醫(yī)用聚氯乙烯表面，形成血液相容性良好的涂層。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：制備過程工藝簡單，原料易得，易于產(chǎn)業(yè)化及大規(guī)模生產(chǎn)；所制備的血液相容性涂層成膜性好，疏水性好，具有良好的血液相容性，有較高的實(shí)用價值。
【專利說明】POSS氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂層及制備
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂層及制備方法，屬于表面科學(xué)及生物醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)發(fā)展，生物醫(yī)用材料越來越多的被應(yīng)用在臨床醫(yī)學(xué)中。其中抗凝血生物材料是生物材料的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于與人類血液和組織相接觸的醫(yī)用材料上。
[0003]超疏水性的表面，由于其表面自由能低，與血液中各成分的吸附能力低，從而具有較好的血液相容性。Khorasani等對聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜進(jìn)行超疏水或超親水改性，體外血小板靜態(tài)粘附實(shí)驗(yàn)表明，與原始PDMS膜(水接觸角=105° )相比，超疏水改性的PDMS膜(水接觸角=170° )和超親水改性的PDMS膜(水接觸角=10° )均具有出色的血液相容性(Khorasani MT, Mirzadeh H.1n Vitro Blood compatibility of modifiedPDMS surfaces as superhydrophobic and superhydro- phi lie materials.Journal ofApplied Polymer Science, 2004，91: 2042-2047)。傅強(qiáng)等以陣列碳納米管薄膜為模板，制備了超疏水含氟聚氨酯薄膜(水接觸角=163.6±1.1° )，體外血小板靜態(tài)粘附實(shí)驗(yàn)表明，與相同光滑膜(水接觸角=109.1±1.5° )相比，該超疏水薄膜具有明顯的抗血小板粘附性和優(yōu)異的血液相容性(Sun TL，Tan H，Han Dj Fu Qj Jiang L.No platelet canadhere-largely improved blood compatibility on nanostructured superhydrophobicsurfaces.Small, 2005，1: 959-963)。Hou等也發(fā)現(xiàn)多孔超疏水聚丙烯薄膜具有良好的血液相容性(Hou XMj Wang XBj Zhu QSj Bao JCj Mao C，Jiang LCj Shen J.Preparationof polypropylene superhydro- phobic surface and its blood compatibility.Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2010， 80: 247-250)。
[0004]超疏水表面制備方法眾多，如等離子體處理法、刻蝕法、溶膠-凝膠法、氣相沉積法、模板法、自組裝法和溶劑-非溶劑法等。Erbil等通過選擇聚丙烯合適的溶劑和成膜溫度，制備了在多種基材上凝膠狀的多孔超疏水聚丙烯薄膜(Erbil HYj Demirel AL，AvcY， Mert 0.Transformation of a simple plastic into a superhydrophobic surface.Science, 2003，299:1377-1380)。Yilgor等將疏水改性的二氧化硅粒子和聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂混合，通過多層旋涂，在玻璃基材上制備出了超疏水涂層(YilgorI， Bilgin S， Isik Mj Yilgor E.Facile preparation of superhydrophobic polymersurfaces.Polymer, 2012，53，1180-1188)。然而大部分超疏水表面制作工藝復(fù)雜，不適用于大量生產(chǎn)，或存在不易成膜，與基材附著力差等缺點(diǎn)。我們課題組將含氟丙烯酸酯溶液釆用噴涂的方法在鋁板上制備出含氟丙烯酸酯超疏水涂層，具有良好的耐低溫性能(Li H，Zhao YHj Yuan XY.Facile preparation of superhydrophobic coating by spraying afluorinated acrylic random copolymer micelle solution.Soft Matter, 2013， 9，1005-1009)。有關(guān)利用含POSS氟硅丙烯酸酯溶液，通過噴涂制備POSS氟硅丙烯酸酯-聚氨酯超疏水薄膜在血液相容性材料上的研究在文獻(xiàn)中尚未見報道。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂層及制備方法，所述該血液相容性涂層能夠提高現(xiàn)有血液相容性材料的抗凝血能力，該涂層易于形成均勻涂層，與基材附著力好，其制備方法過程簡單。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的:一種(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂層，該涂層是涂覆在醫(yī)用聚氯乙烯薄膜上形成的，其特征在于，涂層由(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯共聚物與六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)中一種或兩種的固化劑組成，(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯共聚物與固化劑的質(zhì)量比為1:0.05、.2，涂層厚度在IOlOOym之間，靜態(tài)水接觸角大于145° ;涂層中(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯結(jié)構(gòu)式如式I所示，數(shù)均分子量為20000-40000，分子量分布指數(shù)在1.8^2.5范圍內(nèi)，
【權(quán)利要求】
1.一種(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂層，該涂層是涂覆在醫(yī)用聚氯乙烯薄膜上形成的，其特征在于，涂層由(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯共聚物與六亞甲基二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中一種或兩種的固化劑組成，(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯共聚物與固化劑的質(zhì)量比為1:0.05、0.2，涂層厚度在10.200 μ m之間，靜態(tài)水接觸角大于145° ;涂層中(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯結(jié)構(gòu)式如式I所示，數(shù)均分子量為20000.40000，分子量分布指數(shù)在1.8、2.5范圍內(nèi)，
2.一種按權(quán)利要求1所述的(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂層的制備方法，其特征在于包括以下過程: (1)在溫度10-50°C下，將(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯加入二氯甲烷中或加入乙酸乙酯與正己烷按質(zhì)量比為(1-9):1混合溶劑中，配制成質(zhì)量濃度為5%-20%的溶液，按溶液中的(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯與固化劑的質(zhì)量比1: (0.05-0.2)向溶液中加入固化劑，并按(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯與催化劑1000:1的質(zhì)量比向溶液中加入催化劑，所述固化劑為六亞甲基二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或兩種，所述催化劑是二月桂酸二異丁基烯； (2)以干燥潔凈的醫(yī)用聚氯乙烯為基材，將步驟(I)制得的聚合物溶液通過噴嘴直徑為0.1-0.2mm的噴槍，以0.05-0.2MPa的空氣壓力為動力，距基材表面2_20cm，噴涂5-30min，得到厚度為10.200 μ m之間的涂層，再經(jīng)室溫干燥10_48h，得到(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟 硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂層。
【文檔編號】C08G18/62GK103468120SQ201310433251
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】趙蘊(yùn)慧, 蔡京哲, 袁曉燕, 李曉暉, 李輝 申請人:天津大學(xué)