[發明專利]一種生物親和性硅橡膠的制備方法

有效

• 申請號: 201410378042.9
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104194025B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 姜彥;瞿鵬;張洪文
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08J7/16
• 分類號: C08J7/16;C08J7/12;C08J3/24;C08L83/06
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙)32258
• 代理人: 王美華,任曉嵐

技術領域

本發明涉及一種生物親和性硅橡膠的制備方法，屬于聚合物材料表面改性領域。

技術背景

硅橡膠是有機硅產品中產量最大、應用最廣的一大類產品。因其良好的耐高低溫性，耐候性，生理惰性等優點，而被廣泛的應用在國防、醫療衛生、工農業生產以及人們的日常生活中，并且在現代醫學中發揮著越來越重要的作用。

硅橡膠硫化后具有良好的力學性能，化學穩定性，生理惰性等優點，使其在生物醫學材料領域中具有良好的應用前景。目前，硅橡膠被廣泛應用在人工肺，視網膜植入物，人工硬腦膜，人工心臟瓣膜附件，以及人體用輸液導管等各類插管，導管引管等生物醫療領域。但是硅橡膠因為其表面的高度疏水性，使得硅橡膠制品在進入或拔出身體時容易造成組織損傷，引起局部的炎癥。目前硅橡膠材料的相關感染影響了硅橡膠臨床應用效果，細菌在硅橡膠表面的粘附、繁殖并形成生物膜造成了硅橡膠生物材料相關感染，而且硅橡膠的表面疏水性是粘附現象的主要原因。因此，目前對硅橡膠表面的親水性研究，從而改變硅橡膠表面的生物親和性已成為改性熱點。

目前硅橡膠表面改性的方法主要有硅氫加成、偶合接枝，紫外接枝等，但目前的這些改性技術，仍然存在著時效性問題，表面改性的結構不夠穩定，表面處理不夠均勻以及親和性不好等缺點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中硅橡膠親和性不好的不足，提供一種生物親和性硅橡膠的制備方法，首先，羥基封端的聚二甲基硅氧烷在混合交聯劑的作用下進一步交聯，制得室溫硫化硅橡膠；然后通過等離子體處理硅橡膠進而在硅橡膠表固定引發劑，利用表面引發原子轉移自由基聚合的方法在表面固定引發劑的硅橡膠表面引發極性丙烯酰胺的聚合反應，從而對硅橡膠表面進行親水性改性，達到降低細菌粘附的目的，制備出具有生物親和性硅橡膠材料。

一種生物親和性硅橡膠的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)室溫硫化硅橡膠的制備

將提純的聚二甲基硅氧烷充分攪拌，110℃油浴下抽真空攪拌1～2h，加入脫肟型交聯劑和脫醇型交聯劑兩種混合交聯劑，其中聚二甲基硅氧烷與混合交聯劑質量比為100:8～100:17，繼續抽真空攪拌0.5～1h，并且入催化劑，抽真空攪拌15～30min后倒入模具中，在室溫下硫化1～2Week，即制得室溫硫化硅橡膠；

(2)硅橡膠表面固定引發劑

A：利用等離子體處理步驟(1)制備的室溫硫化硅橡膠，采用氧氣為處理氛圍，處理功率為500w，氧氣流在0.1～0.2NL/min，處理時間3～7min，即在硅橡膠表面產生羥基活性點；

B：向非極性溶劑中加入等離子體處理過的硅橡膠、有機胺，冰鹽浴下攪拌，用恒壓滴液漏斗滴加含有溴化劑和非極性溶劑的混合液，1～1.5h內滴完，撤去冰鹽浴升到室溫繼續避光攪拌2～5h，其中有機胺與溴化劑體積比為1.3:1，取出硅橡膠，用去離子水、無水乙醇、丙酮超聲洗滌三次，50℃真空下避光干燥過夜，得到表面含溴基團的硅橡膠；

(3)硅橡膠表面接枝PAAM

將表面含有溴基團的硅橡膠、丙烯酰胺單體、CuCl/bpy催化劑置于反應容器中，原料摩爾比CuCl：bpy：單體為1:3:281～352，反應容器密閉，抽真空通氮氣，循環3次，再用注射器向反應容器中注入經脫氣處理的溶劑，溶劑為體積比丙酮與水為1:1～1:10的混合溶劑，將反應容器置于50℃恒溫油浴中反應4～24h；取出硅橡膠，用離子水，無水乙醇和丙酮超聲波洗滌三次，50℃真空干燥，即得到表面接枝聚丙烯酰胺的親水性硅橡膠。

具體地，步驟(1)所述的提純的聚二甲基硅氧烷制備方法為將羥基封端的聚二甲基硅氧烷完全溶于四氫呋喃中，并在無水甲醇中沉淀析出，濾去上層廢液，于真空烘箱中烘干，即得到提純后的聚二甲基硅氧烷。

作為優選，步驟(1)所述的混合交聯劑中脫肟型交聯劑選用甲基三丁酮肟基硅烷，脫醇型交聯劑選用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

作為優選，步驟(1)所述的脫肟型交聯劑與脫醇型交聯劑質量比為7:1～7:10。

作為優選，步驟(1)中所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫，催化劑與聚二甲基硅氧烷質量比為0.5～1:100。

作為優選，步驟(2)中所述的非極性溶劑為乙酸乙酯；有機胺類作為縛酸劑，選用三乙胺；溴化劑為α-溴代異丁酰溴。

作為優選，步驟(3)中所述的催化劑為氯化亞銅(CuCl)和2,2′-聯二吡啶(bpy)的絡合物，所述的游離引發劑為2-溴代乙丁酸乙酯，其加入量為3μL。