专利名称：一种表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及医用聚丙烯材料的表面修饰技术，特别是涉及一种表面利用聚乳酸修
饰的聚丙烯薄膜材料的制备方法。
背景技术：
聚丙烯(polypropylene, PP)是当今五大类通用塑料之一，由于其原料来源丰富， 价格便宜，易于加工成型，产品综合性能优良，用途十分广泛。然而聚丙烯相对低的表面能 和相对高的化学耐受性却阻碍了它作为功能材料的应用，特别是当需要黏附其他成份的时 候，如墨汁、金属、无机填料或其他聚合物等。 聚丙烯作为新型的疝修补在20世纪70年代开始在临床上应用。聚丙烯补片的优 点是编织的网网孔较大，有利于周围组织长入和巨噬细胞的浸入，网丝内不易隐藏细菌，故 其不仅具有较高的强度，而且抗感染能力也较高，在国内外的应用最广。但该类材料在腹腔 内放置，可导致严重的内脏表面粘连。在疝补片的原材料研制方面，我国已经具备生产能 力。上海石化股份公司已经研制成功了医用聚丙烯，其它合成高分子基生物可吸收纤维如 聚乳酸及其共聚物纤维在领用医学领域得到广泛应用。东华大学承接的中国石油化工股份 有限公司"聚乳酸的合成方法及纤维制备工艺"项目已于2003年7月通过了技术鉴定。体 内试验表明，聚乳酸(PLLA，polylactic acid)可发生水解反应，水解的中间产物为乳酸，它 是体内糖的正常代谢产物，可循照乳酸的代谢途径参与体内生化代谢，最终生成无害的小 分子水和二氧化碳，故该聚合物无毒、无剌激性、体内可吸收，具有良好的生物相容性。PLLA 已经在外科缝线、药物释放载体、组织工程支架以及固定修复材料方面得到了广泛的应用。
于是提供一种简单易行的方法，对聚丙烯表面进行改性，以便获得表面具有抗粘 连性的聚丙烯材料以成为本技术领域中亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单易行的方法，对聚丙烯表面进行改性，以便获得特 定的生物相容性，即表面抗粘连性。 一种聚乳酸修饰的聚丙烯材料，它是用包括以下步骤的 方法生产的 —种表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下生产 步骤 步骤一 将聚丙烯原料用加热熔融的方法融化后压成约0. 33mm的薄片；
步骤二 将聚丙烯薄片置入氧等离子清洗器中进行刻蚀； 步骤三将氧等离子处理过的聚丙烯薄片置于50mL圆底烧瓶内，然后加入O. 035g 1， 4 丁二酸酐，0. 06g 二水合氯化亚锡(SnCl2 *2H20)，最后加入乳酸10mL，在氮气保护下，加 热反应10h。 所述聚丙烯原料包括等规聚丙烯，间规聚丙烯，无规聚丙烯，以及乙烯和丙烯的共 聚物，所述共聚合物的分子量从1万到400万。
上述步骤二中的作用温度范围从40。C到60°C。 上述步骤二中的氧等离子清洗器的功率范围从50w到150w。 上述步骤二中作用时间从1秒到30秒。 上述步骤三中的反应温度为IO(TC到20(TC之间。 上述步骤三中的乳酸选自L-乳酸、D-乳酸或消旋乳酸中的一种。 上述步骤三中的乳酸水溶液的浓度为85%到100% (即纯乳酸)之间。 本发明的有益效果为 对非极性的聚丙烯材料进行表面修饰，可以改变其表面的物理和化学性能，如提 它的亲水性、粘接性、生物相容性等性质。预先将聚丙烯进行表面羧基化处理，然后在其表 面进行聚乳酸(PLLA)嫁接，可以解决高分子可降解材料PLLA与聚丙烯的结合问题，从而形 成工艺简单、经济实用的国产新型疝修补复合材料。PLLA材料在体内的降解吸收时间与材 料的性质、形态和体积有关，通过改变嫁接条件，达到不同厚度的PLLA涂层，可以探索合适 的降解时间。复合补片要求可吸收材料在体内的降解时间在14天以上，以至于有足够的时 间让腹膜上皮细胞逐步覆盖补片的骨架网(聚丙烯层)。 从卫生经济学角度考虑，全球范围内疝补片的用量每年高达数百万张，仅美国每 年用于疝修补的治疗费用高达2.8亿美元，而在我国每年的这类手术约二万例左右，手术 费用约在1亿元人民币，新型疝补片的研制对发展我国生物医学材料，减少疝治疗费用具 有重要的社会和经济意义。
具体实施方式
实施例1 纯聚丙烯薄片的制备和氧等离子体表面刻蚀 纯聚丙烯薄片的制备取聚丙烯网片一张，剪取大小约0. 5cmX0. 5cm，将其在加 热条件下压制成大小约O. 8cmX0. 8cm的实质聚丙烯薄片，用过量丙酮洗涤两次(磁搅拌)、 每次两小时，去离子水冲洗干净，在干燥箱中干燥(温度<851:)，干燥后保存并命名为
PP ; 将经过用丙酮漂洗的纯聚丙烯薄片置于PDC-M型氧等离子清洗器中刻蚀10s，样 品材料命名为PP-OH; 氧等离子处理过的聚丙烯薄片表面上的乳酸接枝聚合反应 取5片氧等离子处理过的聚丙烯薄片PP-OH放入两颈圆底烧瓶内； 取1，4-丁二酸酐0.018g放入以上烧瓶内； 取二水合氯化亚锡0. 030g放入以上烧瓶内； 取85% L-乳酸水溶液5. OmL加入以上烧瓶内； 甲基硅油油浴温度14(TC，置入磁搅拌子搅拌，氮气保护下进行反应，反应时间 10h。 实施例2 纯聚丙烯薄片的制备和氧等离子体表面刻蚀 纯聚丙烯薄片的制备取聚丙烯网片一张，剪取大小约0. 5cmX0. 5cm，将其在加 热条件下压制成大小约O. 8cmX0. 8cm的实质聚丙烯薄片，用过量丙酮洗涤两次(磁搅拌)、
4每次两小时，去离子水冲洗干净，在干燥箱中干燥(温度<851:)，干燥后保存并命名为
PP ; 将经过用丙酮漂洗的纯聚丙烯薄片置于PDC-M型氧等离子清洗器中刻蚀30s，样 品材料命名为PP-OH; 氧等离子处理过的聚丙烯薄片表面上的乳酸接枝聚合反应
取5片氧等离子处理过的聚丙烯薄片PP-OH放入两颈圆底烧瓶内；
取1，4-丁二酸酐0.018g放入以上烧瓶内；
取二水合氯化亚锡0. 030g放入以上烧瓶内；
取85% L-乳酸水溶液5. OmL加入以上烧瓶内； 甲基硅油油浴温度14(TC，置入磁搅拌子搅拌，氮气保护下进行反应，反应时间 10h。 实施例3 纯聚丙烯薄片的制备和氧等离子体表面刻蚀 纯聚丙烯薄片的制备取聚丙烯网片一张，剪取大小约0. 5cmX0. 5cm，将其在加 热条件下压制成大小约O. 8cmX0. 8cm的实质聚丙烯薄片，用过量丙酮洗涤两次(磁搅拌)、 每次两小时，去离子水冲洗干净，在干燥箱中干燥(温度< 85°C )，干燥后保存并命名为PP。
将经过用丙酮漂洗的纯聚丙烯薄片置于PDC-M型氧等离子清洗器中刻蚀5s，样品 材料命名为PP-OH; 氧等离子处理过的聚丙烯薄片表面上的乳酸接枝聚合反应
取5片氧等离子处理过的聚丙烯薄片PP-OH放入两颈圆底烧瓶内；
取1，4-丁二酸酐0.018g放入以上烧瓶内；
取二水合氯化亚锡0. 030g放入以上烧瓶内；
取85% L-乳酸水溶液5. OmL加入以上烧瓶内； 甲基硅油油浴温度16(TC，置入磁搅拌子搅拌，氮气保护下进行反应，反应时间 10h。
权利要求
一种表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下生产步骤步骤一将聚丙烯原料用加热熔融的方法融化后压成约0.33mm的薄片；步骤二将聚丙烯薄片置入氧等离子清洗器中进行刻蚀；步骤三将氧等离子处理过的聚丙烯薄片置于50mL圆底烧瓶内，然后加入0.035g 1，4丁二酸酐，0.06g二水合氯化亚锡(SnCl2·2H2O)，最后加入乳酸10mL，在氮气保护下，加热反应10h。
2. 如权力要求1所述的表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于， 所述聚丙烯原料包括等规聚丙烯，间规聚丙烯，无规聚丙烯，以及乙烯和丙烯的共聚物，所 述共聚合物的分子量从1万到400万。
3. 如权力要求1所述的表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤二中的作用温度范围从40°C到60°C 。
4. 如权力要求1所述的表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤二中的氧等离子清洗器的功率范围从50w到150w。
5. 如权力要求1所述的表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤二中作用时间从1秒到30秒。
6. 如权力要求1所述的表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤三中的反应温度为IO(TC到20(TC之间。
7. 如权力要求1所述的表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤三中的乳酸选自L-乳酸、D-乳酸或消旋乳酸中的一种。
8. 如权力要求1所述的表面利用聚乳酸修饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤三中的乳酸水溶液的浓度为85%到100% (即纯乳酸)之间。
全文摘要
本发明的目的是提供一种简单易行的方法，对聚丙烯表面进行改性，获得所要求的生物相容性。本发明包括以下步骤步骤一将聚丙烯原料用加热熔融的方法融化后压成约0.33mm的薄片；步骤二将聚丙烯薄片置入氧等离子清洗器中进行刻蚀；步骤三将氧等离子处理过的聚丙烯薄片置于50mL圆底烧瓶内，然后加入0.035g 1，4丁二酸酐，0.06g二水合氯化亚锡(SnCl2·2H2O)，最后加入乳酸10mL，在氮气保护下，加热反应10h。本发明可以解决高分子可降解材料PLLA与聚丙烯的结合问题，从而形成工艺简单、经济实用的国产新型疝修补复合材料。
文档编号C08J7/16GK101712769SQ20091021277
公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者任婧, 周雪锋, 嵇振岭, 张天柱, 张志刚, 张文鹏, 李俊生, 江筱莉, 花筱青, 顾宁 申请人:东南大学