[發(fā)明專利]一種生物親和性硅橡膠的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410378042.9
• 申請(qǐng)日: 2014-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN104194025B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜彥;瞿鵬;張洪文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J7/16
• 分類號(hào): C08J7/16;C08J7/12;C08J3/24;C08L83/06
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙)32258
• 代理人: 王美華,任曉嵐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)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(lǐng)域。

技術(shù)背景

硅橡膠是有機(jī)硅產(chǎn)品中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的一大類產(chǎn)品。因其良好的耐高低溫性，耐候性，生理惰性等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛的應(yīng)用在國防、醫(yī)療衛(wèi)生、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活中，并且在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

硅橡膠硫化后具有良好的力學(xué)性能，化學(xué)穩(wěn)定性，生理惰性等優(yōu)點(diǎn)，使其在生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景。目前，硅橡膠被廣泛應(yīng)用在人工肺，視網(wǎng)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(dǎo)管等各類插管，導(dǎo)管引管等生物醫(yī)療領(lǐng)域。但是硅橡膠因?yàn)槠浔砻娴母叨仁杷裕沟霉柘鹉z制品在進(jìn)入或拔出身體時(shí)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(guān)感染影響了硅橡膠臨床應(yīng)用效果，細(xì)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(guān)感染，而且硅橡膠的表面疏水性是粘附現(xiàn)象的主要原因。因此，目前對(duì)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(diǎn)。

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(shù)，仍然存在著時(shí)效性問題，表面改性的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，表面處理不夠均勻以及親和性不好等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)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(lián)劑的作用下進(jìn)一步交聯(lián)，制得室溫硫化硅橡膠；然后通過等離子體處理硅橡膠進(jìn)而在硅橡膠表固定引發(fā)劑，利用表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的方法在表面固定引發(fā)劑的硅橡膠表面引發(fā)極性丙烯酰胺的聚合反應(yīng)，從而對(duì)硅橡膠表面進(jìn)行親水性改性，達(dá)到降低細(xì)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?jǐn)嚢瑁?10℃油浴下抽真空攪拌1～2h，加入脫肟型交聯(lián)劑和脫醇型交聯(lián)劑兩種混合交聯(lián)劑，其中聚二甲基硅氧烷與混合交聯(lián)劑質(zhì)量比為100:8～100:17，繼續(xù)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(fā)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(shí)間3～7min，即在硅橡膠表面產(chǎn)生羥基活性點(diǎn)；

B：向非極性溶劑中加入等離子體處理過的硅橡膠、有機(jī)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(nèi)滴完，撤去冰鹽浴升到室溫繼續(xù)避光攪拌2～5h，其中有機(jī)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(tuán)的硅橡膠；

(3)硅橡膠表面接枝PAAM

將表面含有溴基團(tuán)的硅橡膠、丙烯酰胺單體、CuCl/bpy催化劑置于反應(yīng)容器中，原料摩爾比CuCl：bpy：單體為1:3:281～352，反應(yīng)容器密閉，抽真空通氮?dú)猓h(huán)3次，再用注射器向反應(yīng)容器中注入經(jīng)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(yīng)容器置于50℃恒溫油浴中反應(yīng)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(yōu)選，步驟(1)所述的混合交聯(lián)劑中脫肟型交聯(lián)劑選用甲基三丁酮肟基硅烷，脫醇型交聯(lián)劑選用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

作為優(yōu)選，步驟(1)所述的脫肟型交聯(lián)劑與脫醇型交聯(lián)劑質(zhì)量比為7:1～7:10。

作為優(yōu)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(zhì)量比為0.5～1:100。

作為優(yōu)選，步驟(2)中所述的非極性溶劑為乙酸乙酯；有機(jī)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(yōu)選，步驟(3)中所述的催化劑為氯化亞銅(CuCl)和2,2′-聯(lián)二吡啶(bpy)的絡(luò)合物，所述的游離引發(fā)劑為2-溴代乙丁酸乙酯，其加入量為3μL。