[發明專利]一種含氟硅氧烷互穿網絡水凝膠的制備方法

有效

• 申請號: 201610002566.7
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN106950717B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 董薇;朱智慧;陳杰;金范龍;康正國;王瑾
• 申請（專利權）人: 吉林化工學院
• 主分類號: G02C7/04
• 分類號: G02C7/04;C08F230/08;C08F220/22;C08F220/28;C08F222/14
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本發明公開了一種含氟硅氧烷互穿網絡水凝膠制備方法，具體地說就是涉及一種合成新型的含氟硅氧烷的線性聚合物和親水聚合物交聯體半互穿網絡的方法。第一步是在加入引發劑的情況下制備氟硅氧烷預聚體，這是因為形成直鏈的預聚物，可以規整分子結構，提高鏡片的透氧以及抗蛋白質沉積性；第二步是將硅氧烷預聚體加入親水性的單體中混合，再加入交聯劑、熱引發劑，這是因為將單體混合均勻，可以提高預聚體與親水性單體的各向同性，提高透明性和親水性；第三步是壓膜、熱引發固化成型。本發明的制備方法簡單，鏡片的成型率高，所制備的含氟硅氧烷水凝膠具有良好的拉伸長度，抗疲勞強度，抗蛋白質吸附性，并且含水量可達45%，改變了傳統隱形眼鏡的一些缺點，從而提高了隱形眼鏡的佩戴舒適度。

技術領域

本發明涉及用互穿網絡技術制備一種透氧好、含水量高并且抗蛋白質吸附的新型的含氟硅氧烷水凝膠的制備方法，提高了材料的生物相容性以及拉伸性能，屬于生物醫藥材料技術領域。

背景技術

隱形眼鏡也稱角膜接觸鏡，是一種戴在眼球角膜上，用于矯正視力或者保護眼睛的鏡片，根據材料的軟硬程度可以分為硬質、半硬質、軟質三種。早期的硬質隱形眼鏡主要以聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）為原料制備而來，這種硬質隱形眼鏡含水量低、透氧性能差，佩戴時異物感很強，并且還會引起一系列角膜疾病。于是軟質膠膜接觸鏡應運而生，它的主要原料是甲基丙烯酸-β-羥乙酯（HEMA）等一些非離子材料，這種材質的隱形眼鏡，鏡片比較柔軟，提高了佩戴舒適性，透氧性與含水量有著緊密的關系，通常含水量越高，透氧性越好，但是因為含水量高，鏡片會吸收淚液中的水分，造成眼睛干澀。硅氧烷水凝膠隱形眼鏡由于材質基質中有許多微小的通道，為氣體分子、離子和水分子自由通過提供了方便，提高了透氧性，鏡片不易缺水，提高了佩戴的舒適性，但是剛開始佩戴時由于鏡片稍微顯硬，眼睛會有異物感。此外這種鏡片對蛋白質有吸附作用，自動吸附眼睛分泌出來的蛋白質物質形成蛋白質沉淀。由于大分子體積的蛋白質沉淀吸附在隱形眼鏡的表面，使隱形眼鏡鏡片的透氧系數下降，若佩戴時間過長則會使佩戴者角膜缺氧，從而引發角膜紅腫等一系列病變問題，不適合長期佩戴。而含氟烷基單體中氟原子具有很強的吸電子效應，C-F鍵能很高，氟原子跟氫原子具有相似的原子半徑，氟碳化合物的誘導極化率很低，能有效降低蛋白質的沉積，因此一種新型的含氟硅氧烷水凝膠正在被消費者迫切需要，它不僅能增加透氧系數，也能增加佩戴的舒適感。

水凝膠互穿網絡結構是20世紀70年代發展起來的一種新型高分子材料，這種材料是由兩種或者是兩種以上聚合物相互纏結、穿插，并至少含有一種分子鏈，它們通過化學鍵的方式交聯形成網絡結構。這種結構不會影響其固有的特性，并能取到適當的性能互補作用。

水凝膠互穿網絡結構最大的特點是為了形成至少在動力學上穩定的合金性質的物質而可以將熱力學不相容的聚合物混合，各聚合物本身均為連續相，相區區間為10-100nm，遠小于可見光的波長，因此它呈無色透明狀。這種相態結構使得聚合物的玻璃化轉變區發生偏移并且變寬，這種結構特性決定了它不僅僅有良好的靜態力學性能還有良好的動態力學性能，并且還有較寬的溫度使用范圍。水凝膠互穿網絡結構不是簡單地共混、接枝或者是嵌段而形成的聚合物結構，在性能上，它與前面的三者有明顯的差異，主要體現在：第一，水凝膠互穿網絡結構在溶劑中能溶脹但是不能溶解；第二，由水凝膠互穿網絡形成的聚合不會產生蠕變和流動。

本發明的價值在于預先制備的含氟硅氧烷預聚體可以有效提高隱形眼鏡的透氧性和抗蛋白質沉淀，它形成的線性聚合物穿插于HEMA為主單體的交聯聚合物體系中，整個材料為各向同性結構，具有良好的透光性，并且交聯劑中含有大量的羥基可與水分子形成分子內的結合水，降低了鏡片的失水率，延長佩戴，提高了水凝膠隱形眼鏡的生物相容性，使佩戴更為舒適。

本發明的互穿網絡含氟硅氧烷水凝膠隱形眼鏡不僅能滿足消費者佩戴的需求，含水量高、透氧性能好、拉伸長度以及抗蛋白質吸附性能好等優點，并且簡化了工藝流程，縮短了工藝時間，為工廠化生產提供了便利的條件。

發明內容