[發(fā)明專利]一種環(huán)烯烴聚合物注射器表面納米抗菌涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210183591.5
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114539589B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳照峰;楊麗霞
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: C08J7/046
• 分類號: C08J7/046;C08L45/00;C08L65/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種環(huán)烯烴聚合物注射器表面納米抗菌涂層，成分為聚對二甲苯，由N型、C型、D型和F型中至少一種組成。制備方法包括以下步驟：將注射器進(jìn)行預(yù)處理，在真空供料艙將二甲苯二聚體粉末進(jìn)行汽化，然后將汽化的二甲苯二聚體進(jìn)行高溫裂解，最后將對二甲苯裂解活化氣體多點(diǎn)通入沉積爐，在注射器表面均勻生長聚對二甲苯納米抗菌涂層。本發(fā)明通過多點(diǎn)沉積工藝，解決超細(xì)大長徑比注射器表面涂層難以均勻化問題，有效提高材料利用率與成膜質(zhì)量。本發(fā)明制備的納米涂層可顯著提高注射器的生物相容性、生物穩(wěn)定性、耐磨性、耐藥液酸堿腐蝕性與干膜潤滑性，滿足新冠疫苗、傳染性疾病疫苗和醫(yī)美產(chǎn)品等領(lǐng)域?qū)Νh(huán)烯烴聚合物注射器需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)烯烴聚合物注射器表面納米抗菌涂層制備方法。

技術(shù)背景

注射器是醫(yī)學(xué)防控醫(yī)療過程中不可缺少的基礎(chǔ)器械，是出于產(chǎn)業(yè)鏈終端的醫(yī)療器械產(chǎn)品。中硼硅玻璃是目前國際公認(rèn)的安全藥用注射器材料。大量人群需要注射新冠疫苗，對注射器的需求量暴增。然而中硼硅玻璃配方獨(dú)特、裝備精密、工藝復(fù)雜且有專利保護(hù)，高端技術(shù)被國外巨頭公司壟斷，國內(nèi)中硼硅玻璃往往依賴于進(jìn)口，產(chǎn)能嚴(yán)重不足。我國正積極尋找中硼硅玻璃替代材料。

環(huán)烯烴聚合物是一種具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的非晶性透明高分子材料，包括COC(Copolymers?of?Cycloolefin)和COP(Cyclo?Olefin?Polymer)兩種，具有高透明性、高耐熱耐化學(xué)性、優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性與水蒸汽氣密性、高設(shè)計(jì)自由度、易注塑成型加工等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于制造各種光學(xué)、信息、電器材料等。此外，它具有較低的金屬離子殘留，能耐受pH值大于9?的藥液，避免了玻璃材料的脫片和吸附現(xiàn)象，降低藥液殘留，成為了替代中硼硅玻璃的首選材料。

目前商品化的環(huán)烯烴聚合物產(chǎn)品包括日本三井化學(xué)公司的APEL及美國泰科納公司的?TOPAS。然而將環(huán)烯烴聚合物材料用作注射器還存在某些缺陷，如環(huán)烯烴聚合物注射器滑動(dòng)性能不足，環(huán)烯烴聚合物與藥液的長期接觸可能會降低藥液生物安全性，產(chǎn)生危害等。因此，為提高環(huán)烯烴聚合物注射器的生物相容性、生物穩(wěn)定性，獲得優(yōu)異的干膜潤滑性，對環(huán)烯烴聚合物注射器進(jìn)行表面改性至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種環(huán)烯烴聚合物注射器表面納米抗菌涂層及其制備方法，從而克服現(xiàn)有材料及技術(shù)的缺點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)烯烴聚合物注射器表面納米抗菌涂層，其特征在于納米涂層為聚對二甲苯，包括N型、C型、D型、F型中的至少一種，納米涂層厚度20～100?nm，納米涂層表面粗糙度5～20nm。

一種環(huán)烯烴聚合物注射器表面納米抗菌涂層制備方法，其特征在于包括以下順序制備步驟：

(1)以環(huán)烯烴聚合物注射器為襯底，對襯底進(jìn)行清洗、真空除氣、干燥凈化、真空紫外燈活化預(yù)處理，真空除氣與干燥凈化溫度50～120℃，真空紫外燈活化處理時(shí)間5～20min；

(2)將二甲苯二聚體粉末放入涂層真空供料艙內(nèi)，升溫至120～150℃汽化，真空供料腔內(nèi)真空度100～150Pa；

(3)步驟(2)得到的二甲苯二聚體氣體通過壓差作用定向流動(dòng)進(jìn)入裂解爐，升溫至500～700℃裂解，裂解爐內(nèi)真空度50～70Pa；

(4)裂解爐中設(shè)置一個(gè)氣體出口管道，然后對管道進(jìn)行分流，在沉積爐均勻設(shè)置2～8?個(gè)氣體管道入口，步驟(3)得到的對二甲苯裂解活化氣在壓差作用下向沉積爐流動(dòng)，并均勻地通過多個(gè)管道入口進(jìn)入沉積爐，進(jìn)行多點(diǎn)沉積，沉積爐真空度5～20Pa，溫度20～40℃，均勻吸附在由步驟(1)處理后的COC注射器表面，并在表面發(fā)生自由基聚合反應(yīng)，不斷生長，制備成納米抗菌涂層改性表面的COC注射器。

優(yōu)選的，所述的一種環(huán)烯烴聚合物注射器表面納米抗菌涂層制備方法，其特征在于在步驟(4)中，將注射器固定在旋轉(zhuǎn)樣品臺上，將真空室中旋轉(zhuǎn)臺溫度控制為-20～40℃并以每分鐘20圈旋轉(zhuǎn)，使得涂層在注射器表面均勻沉積。