[發明專利]一種可水下強粘附的粘合劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910974597.2
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN112724415B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 劉文廣;崔春燕
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;A61L24/04
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明公開一種可水下強粘附的粘合劑及其制備方法和應用，利用含有四雙鍵的季戊四醇四丙烯酸酯，二雙鍵的聚乙二醇二丙烯酸酯以及多巴胺鹽酸鹽通過邁克爾加成反應制備得到的一種超支化的聚合物，即粘合劑。本發明粘合劑與水接觸時，粘合劑中的疏水骨架遇水后會發生收縮，而骨架上較親水的鄰苯二酚結構則會向外伸展，當粘合劑與水接觸后，疏水骨架在收縮的過程中可以將粘附基質表面的水分排開，使得鄰苯二酚結構與基質進行接觸，通過與基質之間形成氫鍵、離子絡合、π?π堆積等相互作用實現粘附。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料領域，更加具體地說，具體涉及一種可水下強粘附的粘合劑及其制備方法和應用。

背景技術

水下粘合劑在我們的日常生活、海洋運輸以及生物醫用等方面都有非常廣泛的應用，但是實現強的水下粘附卻是非常困難的，因為在水環境中，粘附基質表面都會形成一層水化膜，這層水化膜將會阻止粘合劑與基質表面的接觸，并且與粘合劑之間發生相互作用從而失去粘附能力，因此制備一種強的水下粘合劑是非常有必要的。粘附材料在日常的生活，工作以及醫藥領域都非常的重要，特別是濕態粘附對于止血，傷口愈合以及醫用傳導設備等是必不可少的。類似于生物軟組織的軟材質的醫用密封劑和膠黏劑對促進傷口愈合是很有利的。但是，傳統的粘附材料在水以及血液等液體環境中無法實現粘附，這將大大的限制了材料的使用范圍。而許多天然生物，比如：貽貝、沙堡蠕蟲以及藤壺等都可以分泌一種粘附蛋白，使其牢固的粘附在水下的巖石等基質上。天然生物分泌的粘附蛋白之所以能夠實現在水中的較好的粘附，主要是因為粘附蛋白中含有排水的機制，在與基質接觸后可以將基質表面的水分排開，從而實現很好的粘附，因此模仿天然生物分泌的粘附蛋白來制備一種可以實現快速的強的水下粘合劑是非常重要的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可以在水下實現強的粘附的粘合劑及其制備方法和應用，以多雙鍵單體，四雙鍵的季戊四醇四丙烯酸酯(PETEA)和二雙鍵的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA，Mw＝200)以及多巴胺鹽酸鹽(DOPA)為反應原料，通過邁克爾加成制備了一種超支化結構的水下粘合劑，然后對獲得的該粘合劑的粘附性能，生物相容性以及體內應用等進行了研究。

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現。

一種可水下強粘附的粘合劑及其制備方法，按照下述步驟進行：

將季戊四醇四丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯和多巴胺鹽酸鹽均勻分散在溶劑中，并滴加三乙胺以將pH值調為7—8.5，形成反應體系，再將反應體系置于70—90攝氏度下避光進行反應，得到粘合劑。其中：

反應溫度為70—80攝氏度，反應時間為1—8小時，優選4—6小時。

使用三乙胺將pH值調為7.8—8.2。

溶劑為有機溶劑，如二甲基亞砜(DMSO)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或者四氫呋喃。

在反應之后，將反應結束的聚合物反應體系逐滴加入到5倍量(五倍體積)的甲基叔丁基醚中，進行沉降，連續沉降三次后將獲得的沉降物在38℃下進行旋蒸，將聚合物中殘余的甲叔醚除去，旋蒸結束后獲得的可流動的粘稠狀黃色液體即為純凈的超支化聚合物粘合劑(即本發明的粘合劑)。

在反應體系中，季戊四醇四丙烯酸酯(PETEA)提供四個雙鍵，聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)提供兩個雙鍵，多巴胺鹽酸鹽(DOPA)提供氨基，來進行邁克爾加成反應，季戊四醇四丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯的摩爾比為1:2，季戊四醇四丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯共同提供給反應體系的雙鍵摩爾數和多巴胺鹽酸鹽的摩爾數之比為(1.5—1.8)：2，優選1.8:2；根據聚乙二醇二丙烯酸酯提供的重均分子量和聚乙二醇二丙烯酸酯的質量進行聚乙二醇二丙烯酸酯中重復單元摩爾數的計算，進而得到聚乙二醇二丙烯酸酯提供的雙鍵數量。

聚乙二醇二丙烯酸酯的重均分子量為200—600。