本發(fā)明涉及一種包含化學(xué)連接的潤滑劑結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂組合物，其可用于制造自潤滑醫(yī)療設(shè)備，由此不需要目前所需的二次潤滑步驟。背景輸注治療產(chǎn)品具有多種需要潤滑的組件，包括插管、導(dǎo)管、楔子、尖頭和血液控制致動器。在這些組件的生產(chǎn)期間，目前在二次基于溶劑的工藝中施加潤滑劑。二次潤滑施加工藝期間所用的溶劑一直受到監(jiān)管機構(gòu)的仔細(xì)審查。生產(chǎn)商一直致力于升級其生產(chǎn)工藝以利用可接受的溶劑，從而確保符合持續(xù)變化的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。然而，對生產(chǎn)商而言，持續(xù)改變和升級生產(chǎn)工藝以符合持續(xù)變化的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)(例如從使用HCFC溶劑轉(zhuǎn)換至VOC可燃溶劑)會是資金和資源密集的。因此，消除二次基于溶劑的潤滑步驟將導(dǎo)致極大的節(jié)約，這不僅是因為消除了溶劑，而且還因為就資本設(shè)備、時間和資源而言的二次工藝本身的成本。消除二次基于溶劑的潤滑步驟還導(dǎo)致顯著的環(huán)境益處，且因為消除生產(chǎn)工藝中的溶劑而提高工作場所的安全性。作為涂層施加或者混入塑料本身中的潤滑劑可瀝濾出，從而進入病人的血流中。同時監(jiān)管機構(gòu)目前允許一定受控量的基于硅氧烷(或其它)潤滑劑進入病人中。因此，消除潛在的瀝濾會導(dǎo)致病人安全性的提高。因此，需要一種自潤滑聚合物組合物，其不需要二次基于溶劑的潤滑步驟，同時允許可調(diào)性而不需要添加劑或額外的涂層。還需要一種自潤滑聚合物組合物，其還由于潤滑劑與樹脂化學(xué)結(jié)合而導(dǎo)致一致的涂層厚度和量，由此減輕對由于工藝變化所導(dǎo)致的潤滑性能變化的擔(dān)憂。還需要一種官能化的潤滑劑，其消除了對潤滑劑進入血流中的遷移擔(dān)憂。技術(shù)實現(xiàn)要素：一個方面涉及一種自潤滑聚氨酯組合物，其包含二異氰酸酯與包含短鏈二元醇、長鏈聚醚或聚酯二元醇和潤滑劑的二元醇混合物的反應(yīng)產(chǎn)物。在一個或多個實施方案中，所述聚氨酯具有化學(xué)連接在該聚氨酯樹脂中的潤滑劑。在一個實施方案中，將所述潤滑劑并入所述聚氨酯樹脂的主鏈中。在一個或多個實施方案中，所述二異氰酸酯選自脂族二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰酸酯和芳族二異氰酸酯。在更具體的實施方案中，所述二異氰酸酯選自4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和亞甲基雙(4-環(huán)己基異氰酸酯)(HMDI)。在一個或多個實施方案中，所述短鏈二元醇選自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇，和具有至多10個碳原子的脂環(huán)族二醇。在一個或多個實施方案中，所述聚酯二元醇為聚亞烷基二醇。在一個實施方案中，所述聚亞烷基二醇為聚(四亞甲基醚)二醇。在一個或多個實施方案中，所述潤滑劑為非硅氧烷二元醇、硅氧烷二元醇或氟化潤滑劑。在一個實施方案中，所述硅氧烷二元醇為聚二甲基硅氧烷二元醇。在一個具體實施方案中，所述聚二甲基硅氧烷以所述聚氨酯組合物的約3-10重量％的量存在。在一個或多個實施方案中，所述自潤滑聚氨酯組合物包含與所述自潤滑聚氨酯共價連接的抗微生物結(jié)構(gòu)部分。在一個或多個實施方案中，所述自潤滑聚氨酯組合物包含與自潤滑聚氨酯共價連接的抗血栓形成結(jié)構(gòu)部分。在一個或多個實施方案中，所述潤滑劑可以以所述聚氨酯組合物的約1-10重量％的量存在。在一個或多個實施方案中，將所述潤滑劑并入由所述二異氰酸酯和二元醇混合物形成的主鏈中。在一個或多個實施方案中，反應(yīng)進一步包含選自如下組的催化劑：二月桂酸二丁基錫、叔胺和金屬化合物。在一個具體實施方案中，所述叔胺為1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。在一個具體實施方案中，所述金屬化合物為二月桂酸二丁基錫或辛酸鉍。另一方面涉及式I的聚氨酯：其中m重復(fù)單元為5-2000；n重復(fù)單元為1-40，且所述聚氨酯樹脂的總分子量為15,000-130,000g/mol。另一方面涉及一種由本文所公開的自潤滑聚氨酯組合物模制的制品。在一個或多個實施方案中，所述制品為插管、導(dǎo)管、楔子、尖頭、血液控制致動器或注射器的組件。在一個具體實施方案中，所述制品為塞子。具體實施方式在描述本發(fā)明的若干示例性實施方案之前，應(yīng)理解的是本發(fā)明不限于下文描述中所述的構(gòu)造或工藝步驟的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能呈其它實施方案形式，且以各種方式實踐或?qū)嵤?。本發(fā)明涉及一種具有并入的潤滑劑結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂，其可用于制造自潤滑醫(yī)療設(shè)備或醫(yī)療設(shè)備的組件。本發(fā)明的樹脂不需要通常在許多醫(yī)療設(shè)備組件生產(chǎn)中所見的二次潤滑步驟。由于并入的潤滑劑的較低表面能，該并入的潤滑劑具有在導(dǎo)管制造工藝期間和在制造后作為時間函數(shù)遷移至表面的傾向。在本發(fā)明的一個或多個實施方案中，潤滑劑與聚氨酯樹脂化學(xué)連接。在一個或多個實施方案中，可使用現(xiàn)有的潤滑劑，例如聚二甲基硅氧烷或氟化潤滑劑。所述潤滑劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而與所需且感興趣的聚氨酯樹脂連接或并入所需且感興趣的聚氨酯樹脂。在一個或多個實施方案中，所述潤滑劑與樹脂的主鏈結(jié)構(gòu)共價連接或者并入樹脂的主鏈結(jié)構(gòu)。所述潤滑劑可使用若干技術(shù)而與所需的聚氨酯樹脂化學(xué)連接。一種將潤滑劑與所需的聚氨酯化學(xué)連接的技術(shù)是在將氨基甲酸酯單體聚合成聚氨酯聚合物之前，對所述單體進行改性。在一個實施方案中，使異氰酸酯單體與多元醇反應(yīng)，從而形成聚氨酯?？蓪⑺霎惽杷狨误w改性以包含潤滑結(jié)構(gòu)部分，且與多元醇的反應(yīng)將繼續(xù)，從而形成自潤滑聚氨酯。另一種將潤滑劑與所需的聚氨酯化學(xué)連接的技術(shù)是使用受控化學(xué)(例如ATRP、官能團反應(yīng)，或者對樹脂表面進行等離子體改性，隨后將潤滑劑接枝到樹脂表面上)將潤滑劑接枝到現(xiàn)有樹脂的樹脂主鏈上。另一種將潤滑劑與所需的聚氨酯化學(xué)連接的技術(shù)是利用潤滑化學(xué)品上的官能團來使其與單體共聚成共聚物，由此將潤滑結(jié)構(gòu)部分直接增加在聚合物主鏈中。例如，可使用醇或“OH”官能團來制備潤滑劑如PDMS，這是聚氨酯合成的必要反應(yīng)性基團。具有-OH官能團的PDMS的結(jié)構(gòu)與異氰酸酯一起反應(yīng)，從而將PDMS鏈并入聚氨酯中，由此形成自潤滑聚合物。預(yù)期將潤滑劑官能化至樹脂上的化學(xué)改性方法仍能使得該樹脂適用于II級醫(yī)療設(shè)備中。在醫(yī)療設(shè)備組件的制造方法期間和之后，潤滑劑由于硅氧烷或氟化基團的較低表面能而起霜(bloom)至表面。由于潤滑劑與本體材料的聚合物鏈的化學(xué)連接，不需要額外的潤滑工藝步驟來獲得所需的潤滑性能。在本發(fā)明的另一方面中，合成技術(shù)還可用來將抗微生物化學(xué)品或抗血栓形成化學(xué)品并入本發(fā)明的包含潤滑劑結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂組合物中。本發(fā)明的樹脂可用于需要潤滑的基于聚合物的醫(yī)療設(shè)備中，例如注射器筒和/或塞子。本發(fā)明的樹脂還可用于預(yù)先充有將潤滑劑由注射器筒表面溶出且將其帶入病人血流中的鹽水或其它溶液的注射器中。實施例1—PDMS-聚氨酯(自潤滑氨基甲酸酯)：制備了下述的一系列式I聚氨酯樹脂：其中m重復(fù)單元為5-2000。n重復(fù)單元為1-40。所述聚氨酯樹脂的總分子量為15,000-130,000g/mol。式I的聚氨酯樹脂由以下制備：400-77,000g/mol的硅氧烷流體如GelestDMS-S31、多元醇如DuPontTetrathaneT-1000、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)。將二元醇即DMS-S31、TetrathaneT-1000和BDO混合，加熱至65±3℃。然后添加MDI，將混合物攪拌以防止液體混合物發(fā)生相分離。在約1-3分鐘以后，將溫度升至約80℃。然后，將所述液體混合物傾入內(nèi)襯有聚四氟乙烯的盤中，并加熱至100℃過夜以完成聚合。在冷卻至環(huán)境溫度之后，將樹脂破碎并擠出成膜以測量物理性能。結(jié)果示于表1中。作為對照，制備樣品#1“0％PDMS”，其中不添加DMS-S31流體且用相同量的多元醇代替。結(jié)果也包括在表1中。表1.分子量表2.拉伸性能平均斷裂拉伸(Psi)標(biāo)準(zhǔn)偏差0％PDMS588719511％PDMS56849652％PDMS656516453％PDMS63968004％PDMS35744575％PDMS26505826％PDMSN/AN/A7％PDMS215758210％PDMS1538417表3.摩擦系數(shù)(CoF)表4.熱分析Tc(℃)Tc焓(J/g)Td(℃)0％PDMS161.516.73051％PDMSNDND3092％PDMSNDND3083％PDMSNDND3084％PDMSNDND3065％PDMSNDND3046％PDMSNDND3077％PDMSNDND30110％PDMSNDND309ND定義為“未檢測”如表1-4所示，測試了各種聚氨酯/聚硅氧烷樹脂的各種特性如數(shù)均分子量、重均分子量、多分散性、平均斷裂拉伸、摩擦系數(shù)和熱分析，結(jié)果示于表1-4中。如表3的結(jié)果所示，在聚氨酯合成中添加3重量％共聚物PDMS獲得了與現(xiàn)有潤滑聚氨酯材料相同(如果不低于)的摩擦系數(shù)。聚氨酯的現(xiàn)有潤滑需要額外的添加有5重量％PDMS的涂層。這種將潤滑官能團共聚至聚氨酯中的方法在獲得比簡單涂覆額外PDMS層更低的摩擦系數(shù)方面更有效。如表4所示，將PDMS共聚至樹脂主鏈中破壞了硬段的結(jié)晶，而不影響拉伸性能。硅氧烷二元醇(例如美國專利4,647,643中所公開的那些)是可通過本領(lǐng)域所報告的合成方法制備的已知產(chǎn)品，其可用作本發(fā)明的潤滑劑。非硅氧烷二元醇，例如氟化二元醇如以“Krytox”二元醇由Dupont商購獲得的那些可用作本發(fā)明的潤滑劑。就合成而言，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉所述硅氧烷二元醇可包含R官能團的混合物，例如亞乙基和亞丁基的組合。用于本發(fā)明中的本發(fā)明優(yōu)選的硅氧烷二元醇為具有400-139,000g/mol分子量的聚二甲基硅氧烷二元醇。通常，本發(fā)明的聚氨酯通過以下容易地制備：形成包含短鏈二元醇、長鏈聚醚或聚酯二元醇和式的硅氧烷二元醇的二元醇混合物，在所述二元醇混合物中添加二異氰酸酯。可使用通常用于合成聚氨酯的催化劑，例如二月桂酸二丁基錫、叔胺(即1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷)和金屬化合物(即二月桂酸二丁基錫或辛酸鉍)?？捎糜诒景l(fā)明中的聚醚二元醇包括聚亞烷基二醇。本發(fā)明優(yōu)選用于本發(fā)明中的兩種聚醚二元醇為具有650-約2000分子量的聚(四亞甲基醚)二醇。該類多元醇可作為Polymeg1000(QuakerOatsCo.，化學(xué)部門)和TerathaneT-1000(DuPont)商購獲得。本發(fā)明聚氨酯樹脂中所包含的二元醇可包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇等?？墒褂玫钠渌紴榫哂兄炼?0個碳原子的脂環(huán)族二元醇，例如1,4-環(huán)己二醇、1,4-二甲醇環(huán)己烷等?？捎糜诒景l(fā)明中的代表性二異氰酸酯包括芳族和脂環(huán)族二異氰酸酯，例如4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、亞甲基雙(4-環(huán)己基異氰酸酯)(HMDI)等。在這些中，本發(fā)明優(yōu)選MDI和HMDI。所述二異氰酸酯和二元醇以產(chǎn)物的1-10重量％的量包含。在一個或多個實施方案中，所述二異氰酸酯為40-75重量％。在一個或多個實施方案中，硅氧烷二元醇可以以1-10重量％的量添加。通常，OH與異氰酸酯官能團之比為約1:1比。所述長鏈聚醚二元醇或長鏈聚醚二元醇或兩種二元醇的混合物構(gòu)成了所述聚氨酯樹脂的余量。本發(fā)明的聚氨酯樹脂可通過常規(guī)熱塑性塑料制造技術(shù)(包括溶液澆鑄、擠出模制等)制成膜、管或其它形式。需要的話，所述樹脂可在其中引入常規(guī)穩(wěn)定劑和其它添加劑。這些物質(zhì)的量根據(jù)所述聚氨酯的應(yīng)用而變化，但通常以所述聚合物的約0.2-50重量％的量存在。所述聚氨酯-聚硅氧烷可包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)。在一個或多個實施方案中，設(shè)想可使抗微生物化學(xué)品或抗血栓形成化學(xué)品與所述樹脂共價結(jié)合。本發(fā)明還允許使用一次模制來注射模制導(dǎo)管而不犧牲光學(xué)透明性的能力。本說明書通篇中的措辭“一個實施方案”、“某些實施方案”、“一個或多個實施方案”或“實施方案”意指就該實施方案所述的具體特征、結(jié)構(gòu)、物質(zhì)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施方案中。因此，本說明書通篇各處出現(xiàn)的短語如“在一個或多個實施方案中”、“在某些實施方案中”、“在一個實施方案中”或“在實施方案中”并非必然指代本發(fā)明的同一實施方案。此外，所述具體特征、結(jié)構(gòu)、物質(zhì)或特性可在一個或多個實施方案中以任何合適的方式組合。盡管此處已參照具體實施方案描述了本發(fā)明，然而應(yīng)理解的是這些實施方案僅僅是示意本發(fā)明的原理和應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚可對本發(fā)明的方法和裝置進行各種改進和改變而不偏離本發(fā)明的主旨和范圍。因此，本發(fā)明意欲包括落入所附權(quán)利要求及其等同方案范圍內(nèi)的改進和改變。當(dāng)前第1頁1 2 3