[發(fā)明專利]一種硅橡膠表面親水涂層的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610077691.4
• 申請日: 2016-01-30
• 公開（公告）號: CN105601933A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 陶勇;楊文君
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08G77/388
• 分類號: C08G77/388;C08G77/442;C08G77/452;A61L29/06;A61L29/08;A61L29/14;A61L31/06;A61L31/10;A61L31/14
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所屬技術領域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學材料領域，特別是涉及一種硅橡膠基材表面親水潤滑改性的方法。

背景技術

硅橡膠的優(yōu)點是無毒、生物相容性好、氧氣透過性高，制備方法簡單、成本低、柔軟而 且有一定強度，所以硅橡膠是制造體腔及血管內介入器械如醫(yī)用導管、內窺鏡、腔道內支架 等的最佳候選材料。但是硅橡膠屬于非極性材料，表面能很低，所以將其用于介入醫(yī)療器械 時還存在問題。比如，PDMS表面很容易粘附非極性物質，細菌通過粘附蛋白質很容易沾污PDMS 表面，進而形成菌落，長期留置于人體時引起感染。PDMS用于長期植入式醫(yī)療器具時其表面 粘附大量血小板引起血栓，甚至引起管形醫(yī)用裝置中的導管、套管、內窺鏡等的內腔堵塞。 再者，PDMS的摩擦系數比較大，沒有潤滑性。當未做潤滑處理的PDMS材質醫(yī)療器械插入病 人身體或從病人體內抽出，使病人非常痛苦，甚至擦傷所接觸的人體組織。

綜上所述，PDMS用于醫(yī)療器械所面臨的核心問題是表面改性，也就是在不改變硅橡膠基 體性質的前提下賦予其表面親水潤滑性。一些傳統(tǒng)的表面改性方法如電暈、02等離子體強氧 化劑刻蝕等被嘗試用于硅橡膠表面改性。但是，這些方法不僅設備比較昂貴、操作條件苛刻， 還有一個缺陷是處理后的硅橡膠表面性質不穩(wěn)定，其表面會逐漸失去親水性而重新回到疏水 狀態(tài)。因此，目前的硅橡膠表面改性方法主要是采用在硅橡膠基材表面形成親水聚合物涂層。 例如，可將硅橡膠基材浸入含有引發(fā)劑和親水性單體的溶液中進行液相接枝聚合以得到親水 性聚合物涂層，但液相接枝聚合會在溶液中生成相當多均聚物，所以接枝后需要反復清洗以 除去表面粘附的均聚物。再如美國專利7670686公開了一種對硅橡膠基材進行長效親水改性 的方法，該方法通過陰離子聚電解質和陽離子聚電解質的層層自組裝在硅橡膠表面形成穩(wěn)定 的親水性聚合物涂層。該方法是依靠苯乙烯-馬來酸酐共聚物(PS-MA)為媒介將親水涂層與 硅橡膠基材結合起來，所以硅橡膠基材與親水涂層之間并無明確的化學鍵結合；而且，層層 自組裝方法要求聚電解質溶液的濃度很稀，需要反復將基材交替浸入聚陰離子和聚陽離子的 稀溶液中并且每次浸泡吸附之后都需要清洗表面，這導致操作步驟比較耗時。美國專利 6596346公開了一種硅橡膠表面親水改性方法，該方法先用氧等離子體處理使得硅橡膠表面 引入極性基團，再用硅烷偶聯(lián)劑處理硅橡膠，然后接枝聚乙二醇。該方法所用的氧等離子體 設備比較昂貴、操作條件苛刻。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了克服現有技術存在的缺陷，提供一種硅橡膠基材表面親水潤滑結構 的制備方法。

本發(fā)明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種硅橡膠表面親水潤滑涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)硅橡膠表面氨基化

在乙醇/水混合溶劑中配置濃度為0.5wt％～5wt％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)溶 液；將硅橡膠材料浸入APTS溶液中，攪拌，反應1.5小時，取出，用乙醇沖洗干凈，干燥， 得到表面氨基化的硅橡膠；

(2)硅橡膠表面接枝聚乙烯亞胺

將聚乙烯亞胺和NaOH溶解于去離子水中得到溶液，溶液中聚乙烯亞胺的濃度為水的 5wt％～30wt％，溶液溫度恒定在50℃；向上述溶液加入環(huán)氧氯丙烷，馬上攪拌使得溶液均勻混 合；迅速將步驟(1)得到的氨基化硅橡膠浸入上述聚乙烯亞胺水溶液中，在50℃下反應1 小時，取出，自然干燥10min，用2wt％硫酸水溶液室溫浸洗，再用去離子水浸洗2遍，除去 硅橡膠表面的游離反應物，得到表面接枝聚乙烯亞胺的硅橡膠；

(3)硅橡膠表面接枝聚乙烯吡咯烷酮

以乙醇為溶劑配制濃度為0.75wt％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液，加入光敏劑使得PVP 溶液中光敏劑濃度為0.3wt％；將步驟(2)中制備的硅橡膠在PVP溶液中浸泡10min，取出， 在避光條件下自然干燥5min，移入紫外光固化裝置中接受紫外光照射，在光敏劑作用下使得 PVP鏈之間、PVP鏈與聚乙烯亞胺之間都發(fā)生適度交聯(lián)，如此在硅橡膠表面得到牢固的親水涂 層。

所述步驟(2)中聚乙烯亞胺的分子量為1500克/摩爾～5500克/摩爾。

所述步驟(2)中NaOH的加入量為去離子水的1wt％。

所述步驟(2)中聚乙烯亞胺與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為10∶1～3∶1。

所述步驟(3)中的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為PVPK90。