一种隐形眼镜材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种隐形眼镜材料及其制备方法,制备所述隐形眼镜材料的原料包括硅氧烷预聚体，甲苯二异氰酸酯，亲水性单体，催化剂、链增长引发剂、偶联剂；制备方法包括：将硅氧烷预聚体、甲苯二异氰酸脂、催化剂投入到甲苯溶剂中，加热制得第一预聚体；向第一预聚体中加入亲水性单体、链增长引发剂，加入碱性溶剂，加热得到第二预聚体；将第二预聚体注入到模具中，模具内部粘附聚乙烯醇薄膜密封，加入偶联剂，加热使硅烷偶联完成，得到第三预聚体；将第三预聚体进行脱模，即得到所述隐形眼镜材料。本发明制备的隐形眼镜材料具有亲水性好、氧透过率高、生物相容性好的优点。
【专利说明】
-种隐形眼镜材料及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明设及透镜领域，具体设及一种隐形眼镜材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 市面上隐形眼镜的主要制作材质可W划分为两大类:分别是有机娃材料和水凝胶 材料。由于有机娃材料的氧透过率高，柔软性好，具有良好的热稳定性和耐水性，是目前应 用最为广泛的隐形眼镜材料。但是制备有机娃材料隐形眼镜需要解决的主要问题是：由于 有机娃材料表面高度疏水，引发蛋白质吸附，造成眼部干涩、发炎，影响隐形眼镜佩戴的舒 适度。
[0003] 中国专利CN200910208267.9公开了一种自润滑负离子隐形眼镜，由下列原料组成 的:合成树脂聚合物:0-96;天然矿物纳米材料:0.1-18;助剂:0-30。但是该专利制备隐形眼 镜材料时采用的天然矿物材料未达到纳米级别，并且在制备中添加该申请中所述的天然矿 物的效果有限、影响了隐形眼镜材料的生物相容性、影响了隐形眼镜材料的亲水性和氧透 过率。
[0004] 中国专利CN201510620699.6公开了一种壳寡糖抗菌隐形眼镜的制备方法，具体制 备为:配制壳聚糖胶体溶液;将胶体溶液和果胶酶揽拌混合并超声波辅助振荡，得酶解胶体 溶液;对酶解胶体溶液灭酶处理，并高速离屯、分离，收集上清液，进行抽滤除杂，收集过滤液 并置于旋转蒸发仪中浓缩，得到壳寡糖浓缩液;选取壳寡糖浓缩液、丙締酸树脂、偶氮二异 下腊、过氧化苯甲酯，揽拌形成壳寡糖底层混合聚合物，再经车削而成透明的弧面底层;将 丙締酸树脂、偶氮二异下腊、过氧化苯甲酯和天然色料，聚合，即得聚合物涂料，再将弧面底 层置于凹模内，将印有涂料层的图案转印到底层的虹膜区，即成中间涂料层;按底层相同组 分的材料进行聚合后旋转凹模，并对其福照聚合，最终将制备的表层、中间涂料层和弧面底 层进行压制即可制得一种壳寡糖抗菌隐形眼镜。但是该专利采用酶解法制备壳聚糖胶体溶 液，易残留果胶酶，影响隐形眼镜的生物相容性。
[0005] 因此，需要一种亲水性好、氧透过率高、生物相容性好的隐形眼镜材料及其制备方 法。
【发明内容】
[0006] 本发明针对上述问题，提供一种隐形眼镜材料及其制备方法。
[0007] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
[000引一种隐形眼镜材料，制备所述隐形眼镜材料的原料包括（I)式所示的2,2/-双(4- 径基-3-=烷氧基娃烷基-5-=烷氧基娃烷基-苯基)丙烷的硅氧烷预聚体，甲苯二异氯酸醋 (TDI )，亲水性单体，催化剂、链增长引发剂、偶联剂；
[0009]
(I)
[0010] (I)中，R1，R2，R3，R4分别表示甲基(Me)、乙基巧t)、正丙基(n-Pr)、正下基(n-Bu)、 苯基(Pb)或W上基团的一氯取代基；
[001。 其中甲苯二异氯酸醋包括2，4-甲苯二异氯酸醋或2，6-甲苯二异氯酸醋；
[0012] 其中亲水性单体包括径乙醋、N-乙締基化咯烧酬、丙締酸、烷基丙締酸、烷氧基丙 締酸、丙締酷胺、烷基丙締酷胺、烷氧基丙締酷胺、N-烷基丙締酷胺、N，N-二烷基丙締酷胺、 丙締酸醋、丙締酷氯、二乙締二胺、化晚、咪挫、乙二醇、环氧乙烧中的任一种或多种；
[0013] 其中催化剂为二氯化锋、=氯化侣、二氯化儀中的任一种或多种；
[0014] 其中链增长引发剂为偶氮二异下氯、偶氮二异庚腊、过氧化异丙苯、过氧化对孟 烧、过氧化二苯甲酯、过氧化叔下基、过氧化钢、过硫酸锭中的任一种或多种；
[0015] 其中偶联剂为二月桂酸二下基锡。
[0016] 进一步地，制备隐形眼镜材料的原料及其重量份为:硅氧烷预聚体30份~50份，甲 苯二异氯酸醋30份~60份，亲水性单体20份~60份，催化剂0.005份~0.01份，链增长引发 剂0.005份~0.0 l份，偶联剂0.0 Ol份~0.005份。
[0017] 更进一步地，制备隐形眼镜材料的原料及其重量份优选为:硅氧烷预聚体35份~ 45份，甲苯二异氯酸醋40份~50份，亲水性单体30份~50份，催化剂0.006份~0.008份，链 增长引发剂0.006份~0.008份，偶联剂0.002份~0.004份。
[0018] 更进一步地，制备隐形眼镜材料的原料及其重量份进一步优选为:硅氧烷预聚体 40份，甲苯二异氯酸醋45份，亲水性单体40份，催化剂0.007份，链增长引发剂0.007份，偶联 剂0.003份。
[0019] 本发明的另一发明目的，在于提供一种上述隐形眼镜材料的制备方法，包括W下 步骤：
[0020] 步骤SOl，将所述重量份的硅氧烷预聚体、甲苯二异氯酸脂、催化剂投入到甲苯溶 剂中，在溫度为90°C~110°C的条件下加热60min~90min，减压蒸馈去除甲苯溶剂，制得第 一预聚体，备用；
[0021] 步骤S02,向步骤SOl制备的第一预聚体中加入所述重量份的亲水性单体、链增长 引发剂，加入碱性溶剂，在溫度为50°C~80°C的条件下加热IOOmin~120min，得到第二预聚 体，备用；
[0022] 步骤S03,将步骤S02制得的第二预聚体注入到由聚締控弹性体制成的模具中，模 具内部粘附聚乙締醇薄膜密封，加入所述重量份的偶联剂，调节抑为10~12,在溫度为70°C ~90°C的条件下加热40min~lOOmin，使硅烷偶联完成，得到第S预聚体，备用；，
[0023] 步骤S04,将步骤S03制备的第=预聚体进行脱模，于无水乙醇中浸泡清洗24h~ 36h，再投入棚酸盐缓冲溶液中浸泡12h~20h，最后于质量分数浓度为0.09%的氯化钢水溶 液中浸泡洗涂，即得到所述隐形眼镜材料。
[0024] 进一步地，步骤Ol中，减压蒸馈的工艺条件为:蒸汽压为600mm化~750mmHg，溫度 为 75°C ~90°C。
[0025] 进一步地，步骤02中，碱性溶剂为液氨、苯胺、乙醇钢、N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二 甲基乙酷胺中的任一种。
[0026] 进一步地，步骤02中，碱性溶剂的加入量是第一预聚体、亲水性单体及链增长引发 剂总质量的1倍~3倍。
[0027] 进一步地，步骤03中，模具的尺寸为直径12mm，深5mm。
[0012引进一步地，步骤04中，棚酸盐缓冲溶液为NasB地7 ? 10出0/出B03缓冲液。
[0029] 本发明的优点是：
[0030] 1.本发明制备的隐形眼镜材料具有亲水性好、氧透过率高、生物相容性好的优点；
[0031] 2.本发明制备的隐形眼镜材料化学结构稳定、相对分子质量分布集中、理化性能 优异；
[0032] 3.本发明的制备方法生产效率高、生产成本低。
【具体实施方式】
[0033] W下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可W由权利要求限定和覆盖的 多种不同方式实施。
[0034] 实施例1
[0035] -种隐形眼镜材料，制备所述隐形眼镜材料的原料包括（I)式所示的2,2/-双(4- 径基-3-=烷氧基娃烷基-5-=烷氧基娃烷基-苯基)丙烷的硅氧烷预聚体30份，2，4-甲苯二 异氯酸醋30份，丙締酸5份，烷基丙締酸5份，烷氧基丙締酸5份，丙締酷胺5份，二氯化锋 0.005份，偶氮二异下氯0.002份，偶氮二异庚腊0.003份，二月桂酸二下基锡0.0 Ol份；
[0036]
[0037] (I)中，R1，R2，R3，R4分别表示甲基(Me)、乙基巧t)、正丙基(n-Pr)、正下基(n-Bu)、 苯基(化）。 2
[003引实施例2 3
[0039] -种隐形眼镜材料，制备所述隐形眼镜材料的原料包括（I)式所示的2,2/-双(4- 径基-3-=烷氧基娃烷基-5-=烷氧基娃烷基-苯基)丙烷的硅氧烷预聚体50份，2，6-甲苯二 异氯酸醋60份，径乙醋30份，N-乙締基化咯烧酬30份，=氯化侣0.01份，过氧化异丙苯0.005 份，过氧化二苯甲酯0.005份，二月桂酸二下基锡0.005份；
[0040](I)
[0041 ] (I)中，Rl，R2，R3，R4分别表示一氯甲基、一氯乙基、一氯正丙基、一氯正下基、一氯 苯基。
[0042] 实施例3
[0043] -种隐形眼镜材料，制备所述隐形眼镜材料的原料包括（I)式所示的2,2/-双(4- 径基-3-=烷氧基娃烷基-5-=烷氧基娃烷基-苯基)丙烷的硅氧烷预聚体35份，2，4-甲苯二 异氯酸醋40份，烷基丙締酷胺15份，烷氧基丙締酷胺15份，二氯化儀0.006份，过氧化对孟烧 0.003份，过氧化叔下基0.003份，二月桂酸二下基锡0.002份；
[0044 (I)
[0045] (I)中，31，1?2，1?，1?4分别表示一氯甲基、乙基、正丙基、正下基、苯基。
[0046] 实施例4
[0047] -种隐形眼镜材料，制备所述隐形眼镜材料的原料包括（I)式所示的2,2/-双(4- 径基-3-=烷氧基娃烷基-5-=烷氧基娃烷基-苯基)丙烷的硅氧烷预聚体45份，2，6-甲苯二 异氯酸醋50份，丙締酸醋25份，丙締酷氯25份，二氯化锋0.004份，=氯化侣0.004份，过氧化 二苯甲酯0.008份，二月桂酸二下基锡0.004份；
[004引 1
[0049] (I)中，31，1?2，1?，1?4分别表示甲基、一氯乙基、正丙基、正下基、苯基。
[00加]实施例5
[0051] -种隐形眼镜材料，制备所述隐形眼镜材料的原料包括（I)式所示的2,2/-双(4- 径基-3-=烷氧基娃烷基-5-=烷氧基娃烷基-苯基)丙烷的硅氧烷预聚体40份，2，6-甲苯二 异氯酸醋45份，二乙締二胺40份，=氯化侣0.004份，二氯化儀0.003份，过氧化钢0.003份， 过硫酸锭0.004份，二月桂酸二下基锡0.003份； (I)
[0化2]
[0化3] (I)中，31，1?2，1?，1?4分别表示甲基、乙基、一氯正丙基、正下基、苯基。
[0054] 实施例6
[0055] -种隐形眼镜材料的制备方法，包括W下步骤：
[0056] 步骤SOl，将所述重量份的硅氧烷预聚体、甲苯二异氯酸脂、催化剂投入到甲苯溶 剂中，在溫度为90°C的条件下加热60min，在蒸汽压为SOOmmHg，溫度为75°C的条件下进行减 压蒸馈处理去除甲苯溶剂，制得第一预聚体，备用。
[0057] 步骤S02,向步骤SOl制备的第一预聚体中加入所述重量份的亲水性单体、链增长 引发剂，加入液氨溶剂，在溫度为50°C的条件下加热lOOmin，得到第二预聚体，备用;其中液 氨溶剂的加入量是第一预聚体、亲水性单体及链增长引发剂总质量的1倍。
[005引步骤S03,将步骤S02制得的第二预聚体注入到由聚締控弹性体制成的尺寸为直径 12mm，深5mm的模具中，模具内部粘附聚乙締醇薄膜密封，加入所述重量份的偶联剂，调节抑 为10,在溫度为70°C的条件下加热40min，使硅烷偶联完成，得到第S预聚体，备用。
[0059] 步骤S04,将步骤S03制备的第=预聚体进行脱模，于无水乙醇中浸泡清洗2地，再 投入化2B407 ? 10此0/曲B化缓冲液中浸泡12h，最后于质量分数浓度为0.09%的氯化钢水溶 液中浸泡洗涂，即得到所述隐形眼镜材料。
[0060] 实施例7
[0061] -种隐形眼镜材料的制备方法，包括W下步骤：
[0062] 步骤SOl，将所述重量份的硅氧烷预聚体、甲苯二异氯酸脂、催化剂投入到甲苯溶 剂中，在溫度为ll〇°C的条件下加热90min，在蒸汽压为750mmHg，溫度为90°C的条件下进行 减压蒸馈处理去除甲苯溶剂，制得第一预聚体，备用。
[0063] 步骤S02,向步骤SOl制备的第一预聚体中加入所述重量份的亲水性单体、链增长 引发剂，加入苯胺溶剂，在溫度为80°C的条件下加热120min，得到第二预聚体，备用;其中苯 胺溶剂的加入量是第一预聚体、亲水性单体及链增长引发剂总质量的3倍。
[0064] 步骤S03,将步骤S02制得的第二预聚体注入到由聚締控弹性体制成的尺寸为直径 12mm，深5mm的模具中，模具内部粘附聚乙締醇薄膜密封，加入所述重量份的偶联剂，调节抑 为12,在溫度为90°C的条件下加热lOOmin，使硅烷偶联完成，得到第S预聚体，备用。
[0065] 步骤S04,将步骤S03制备的第=预聚体进行脱模，于无水乙醇中浸泡清洗36h，再 投入化2B407 ? 10此0/曲B化缓冲液中浸泡20h，最后于质量分数浓度为0.09%的氯化钢水溶 液中浸泡洗涂，即得到所述隐形眼镜材料。
[0066] 实施例8
[0067] -种隐形眼镜材料的制备方法，包括W下步骤：
[0068] 步骤SOl，将所述重量份的硅氧烷预聚体、甲苯二异氯酸脂、催化剂投入到甲苯溶 剂中，在溫度为100°c的条件下加热75min，在蒸汽压为675mmHg，溫度为83°C的条件下进行 减压蒸馈处理去除甲苯溶剂，制得第一预聚体，备用。
[0069] 步骤S02,向步骤SOl制备的第一预聚体中加入所述重量份的亲水性单体、链增长 引发剂，加入乙醇钢，在溫度为65°C的条件下加热llOmin，得到第二预聚体，备用;其中碱性 溶剂的加入量是第一预聚体、亲水性单体及链增长引发剂总质量的2倍。
[0070] 步骤S03,将步骤S02制得的第二预聚体注入到由聚締控弹性体制成的尺寸为直径 12mm，深5mm的模具中，模具内部粘附聚乙締醇薄膜密封，加入所述重量份的偶联剂，调节抑 为11，在溫度为80°C的条件下加热70min，使硅烷偶联完成，得到第S预聚体，备用。
[0071] 步骤S04,将步骤S03制备的第=预聚体进行脱模，于无水乙醇中浸泡清洗30h，再 投入化2B407 ? 10此0/曲B化缓冲液中浸泡16h，最后于质量分数浓度为0.09%的氯化钢水溶 液中浸泡洗涂，即得到所述隐形眼镜材料。
[0072] 实验例
[0073] 对实施例1~8所制的隐形眼镜材料的性能进行测试，测试结果如表1所示。
[0074] 其中亲水性采用接触角测试仪测试，液滴大小为10化。
[0075] 其中透光率:在室溫25°C下，将浸泡在棚酸盐缓冲溶液中的隐形眼镜材料取出后， 用滤纸吸干隐形眼镜材料表面的溶液，贴在载玻片上，W载玻片为参比检测隐形眼镜材料 的光学透明性，得到透光率。
[0076] 其中生物相容性采用酶联免疫吸附试验方法化LISA)对隐形眼镜材料的抗蛋白质 非特异性吸附性能进行测定。
[0077] 表1隐形眼镜材料性能测试结果 [007引
[(
W上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人 员来说，本发明可W有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种隐形眼镜材料，其特征在于，制备所述隐形眼镜材料的原料包括(I)式所示的2， 2~双(4-羟基-3-三烷氧基硅烷基-5-三烷氧基硅烷基-苯基)丙烷的硅氧烷预聚体，甲苯二 异氰酸酯，亲水性单体，催化剂、链增长引发剂、偶联剂；(I)中，則，1?2，1?，1?4分别表示甲基、乙基、正丙基、正丁基、苯基或以上基团的一氯取代 基； 其中所述甲苯二异氰酸酯包括2，4-甲苯二异氰酸酯或2，6-甲苯二异氰酸酯； 其中所述亲水性单体包括羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、烷基丙烯酸、烷氧基丙 烯酸、丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺、烷氧基丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙烯酰胺、 丙烯酸酯、丙烯酰氯、二乙烯二胺、吡啶、咪唑、乙二醇、环氧乙烷中的任一种或多种； 其中所述催化剂为二氯化锌、三氯化铝、二氯化镁中的任一种或多种； 其中所述链增长引发剂为偶氮二异丁氰、偶氮二异庚腈、过氧化异丙苯、过氧化对孟 烷、过氧化二苯甲酰、过氧化叔丁基、过氧化钠、过硫酸铵中的任一种或多种； 其中所述偶联剂为二月桂酸二丁基锡。2. 根据权利要求1所述的隐形眼镜材料，其特征在于，所述制备隐形眼镜材料的原料及 其重量份为:硅氧烷预聚体30份~50份，甲苯二异氰酸酯30份~60份，亲水性单体20份~60 份，催化剂〇. 005份~0.01份，链增长引发剂0.005份~0.01份，偶联剂0.001份~0.005份。3. 根据权利要求2所述的隐形眼镜材料，其特征在于，所述制备隐形眼镜材料的原料及 其重量份优选为:硅氧烷预聚体35份~45份，甲苯二异氰酸酯40份~50份，亲水性单体30份 ~50份，催化剂0.006份~0.008份，链增长引发剂0.006份~0.008份，偶联剂0.002份~ 0.004份。4. 根据权利要求3所述的隐形眼镜材料，其特征在于，所述制备隐形眼镜材料的原料及 其重量份进一步优选为:硅氧烷预聚体40份，甲苯二异氰酸酯45份，亲水性单体40份，催化 剂0.007份，链增长引发剂0.007份，偶联剂0.003份。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的隐形眼镜材料的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤： 步骤S01，将所述重量份的硅氧烷预聚体、甲苯二异氰酸脂、催化剂投入到甲苯溶剂中， 在温度为90 °C~110 °C的条件下加热60min~90min，减压蒸馏去除甲苯溶剂，制得第一预聚 体，备用； 步骤S02,向步骤S01制备的第一预聚体中加入所述重量份的亲水性单体、链增长引发 剂，加入碱性溶剂，在温度为50°C~80°C的条件下加热lOOmin~120min，得到第二预聚体， 备用； 步骤S03,将步骤S02制得的第二预聚体注入到由聚烯烃弹性体制成的模具中，模具内 部粘附聚乙烯醇薄膜密封，加入所述重量份的偶联剂，调节pH为10~12，在温度为70°C~90 °C的条件下加热40m i η~100m i η，使硅烷偶联完成，得到第三预聚体，备用；， 步骤S04，将步骤S03制备的第三预聚体进行脱模，于无水乙醇中浸泡清洗24h~36h，再 投入硼酸盐缓冲溶液中浸泡12h~20h，最后于质量分数浓度为0.09%的氯化钠水溶液中浸 泡洗涤，即得到所述隐形眼镜材料。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤01中，所述减压蒸馏的工艺条件 为:蒸汽压为600mmHg~750mmHg，温度为75°C~90°C。7. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤02中，所述碱性溶剂为液氨、苯 胺、乙醇钠、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺中的任一种。8. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤02中，所述碱性溶剂的加入量是 第一预聚体、亲水性单体及链增长引发剂总质量的1倍~3倍。9. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤03中，所述模具的尺寸为直径 12mm，深5mm〇10. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤04中，所述硼酸盐缓冲溶液为 Na2B4〇7 · IOH2O/H3BO3缓冲液 〇
【文档编号】C08F220/56GK105924586SQ201610297861
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】赵岚, 曹明
【申请人】浙江工贸职业技术学院