[發(fā)明專利]一種表面改性的硫化硅橡膠材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410524740.5
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104311866A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙亞群;許脈
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍第三O九醫(yī)院
• 主分類號: C08J7/18
• 分類號: C08J7/18;C08J7/12;C08J7/00;C08J3/24;C08J3/28;C08L83/04;C08G81/00;C08F283/12
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，更具體說本發(fā)明屬于醫(yī)用新材料領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一種表面改性硫化硅橡膠材料及其制備方法。

背景技術(shù)

在材料學中，有機材料表面的親水接枝改性方法目前主要包括等臭氧接枝、離子體接枝、紫外光固化接枝法、γ射線高能輻射法等。接枝聚合可以嚴格限制在亞表面或表面上進行，但是又不會損壞材料本身的屬性。其中等臭氧接枝、γ射線高能輻射法、離子體接枝的實驗裝置復雜昂貴，處理繁瑣，因此不利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。紫外光化學固定法作為親水接枝改性方法操作方便、反應迅速、不需使用控溫儀器或真空等復雜設(shè)備和操作，在應用生產(chǎn)中能大為減少成本，同時還能夠大大降低涂層試劑在硅橡膠表面產(chǎn)生無序交聯(lián)，這種改性產(chǎn)生的材料表面比起運用其它表面涂層方法所得到的表面能更顯著提高表面特定活性。但是目前現(xiàn)有技術(shù)中的紫外光固化接枝法相對γ射線高能輻射等方法對材料的穿透力較弱。接枝效果不理想。

液相法和氣相法作為紫外輻照的主要實施方法已成功用于紫外輻照接枝的改性過程中。在相同的接枝率下，要改善硅橡膠表面的親水性，液相接枝相對比氣相接枝更加具有應用優(yōu)勢。因此，本發(fā)明通過大量實驗使用創(chuàng)新液相法接枝，獲得了較為滿意同時快速簡便的接枝效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型硫化硅橡膠材料，該材料具有良好親水性，能夠有效抑制細菌粘附。

一方面，本發(fā)明提供了一種新型硅橡膠材料的方法，該方法包括：(1)用丙酮溶液預處理硫化硅橡膠；(2)對丙酮溶液預處理后的硫化硅橡膠進行紫外輻照接枝。

在一個實施方案中，其中步驟(1)所述的丙酮溶液預處理操作為：將滅菌后的硫化硅橡膠置于含0.02g/ml二苯甲酮的丙酮溶液中，作用約2小時后，室溫干燥至丙酮完全揮發(fā)。

在一個實施方案中，其中步驟(2)所述的紫外輻照接枝的操作為：將丙酮溶液預處理過的硫化硅橡膠放入封裝有50％PEG1000水溶液的密閉容器內(nèi)，抽去瓶內(nèi)氧氣，紫外光固化燈光輻照約1小時。

在一個實施方案，其中步驟(2)所述的紫外輻照接枝的操作為：將丙酮溶液預處理過的硫化硅橡膠放入封裝有含表面活性劑OP-10的50％PEG1000水溶液的密閉容器內(nèi)，抽去瓶內(nèi)氧氣，紫外光固化燈光輻照約1小時。優(yōu)選地，OP-10按0.04％(v/v％)加入50％PEG1000水溶液。

其中步驟(2)所述的紫外輻照接枝的操作為：將丙酮溶液預處理過的硫化硅橡膠放入封裝有6％丙烯酸水溶液的密閉容器內(nèi)，抽去瓶內(nèi)氧氣，紫外光固化燈光輻照約1小時。

在本發(fā)明的一個具體實施方案中，其中紫外光輻照使用1000W紫外線高壓汞燈，紫外光源與照射表面的距離為25cm。

另一方面，本發(fā)明提供了一種使用本發(fā)明方法制備的表面改性的硫化硅橡膠，其接觸角小于114.98±4.43，優(yōu)選小于82.50±3.70，更優(yōu)選小于78.59±1.78，最優(yōu)選小于67.59±1.83，其具有良好的親水性。實驗證明其能有效抑制細菌生長。

因此，另一方面，本發(fā)明提供了所述表面改性硫化硅橡膠在制備醫(yī)用材料中的用途。

在本實驗中我們選取了親水性改善能力較強的丙烯酸及應用較為廣泛的聚乙二醇(PEG)，丙烯酸由紫外光直接引發(fā)的自聚反應也加劇，因此在本實驗中配制質(zhì)量百分比6％的丙烯酸溶液。PEG是最常用的具有良好親水性的的高分子材料。這種材料已被美國PDA批準應用于人體。本研究中，我們發(fā)現(xiàn)在接枝有丙烯酸和聚乙二醇1000各組的接觸角明顯降低，同時之后的對金黃色葡萄球菌的粘附也都有較明顯降低。而這兩種接枝聚合物的親水改性能力之間比較并沒有出現(xiàn)統(tǒng)計學的顯著差異，說明兩種改性方式效果接近。

Kyomoto等的研究指出表面活性劑能導致親水膜親水性明顯增強，并在PVA溶液中加入適量的表面活性劑DP-18、OS、BL-240、OP-10、-SO3H,發(fā)現(xiàn)表面活性劑含量在3％-8％之間時，能使親水性達到最佳狀態(tài)。研究也指出離子型表面活性劑的潤濕能力強，但成膜后有一定水溶性，持久相差，而非離子表面活性劑潤濕能力較弱，持久性好。因此本實驗在接枝有聚乙二醇1000的第4組中加入了表面活性劑OP-10，在實驗中加入的表面活性劑OP-10也起到了明顯的加強親水效應的作用，比僅用紫外光照的第2組和僅加入聚乙二醇1000及丙烯酸的第3和第5組都有明顯的接觸角的降低，同時抗金黃色葡萄球菌粘附作用也明顯加強。