水凝胶组合物的制作方法

发明背景水凝胶是在水中溶胀的聚合物。术语“溶胀”是指通过凝胶随体积增加吸收的液体。只有那些将凝胶溶剂化的液体可引起溶胀。离子水凝胶的溶胀受pH值和电解质存在的影响。微凝胶具有一般不能用常规方法测定的大分子量，因为它们太大和由聚合物主链和交联键组成。如果交联剂与非交联剂的比例低，所述交联键可用于延长聚合物的分子量，聚合被限制在凝胶点以下。然而，如果交联单体与非交联单体的比例足够高，形成凝胶，虽然仍然能够在溶剂中溶胀，但不真正溶解。交联聚电解质微凝胶的粘度行为已经理解为基于密排球体的模型。在低浓度下，因为溶胀微凝胶堆积不紧凑，没有观察到屈服应力(其中屈服应力定义为必须被超过以产生结构流体流的所施加的应力)和观察到小粘度。在一些最小堆积浓度以上，粒子被视为被紧密堆积的可变形颗粒，且粘度极大生成。屈服行为和粘度仅当浓度使得颗粒变得紧密堆积时开始。热塑性聚氨酯的溶液粘度行为是随机配置的线性聚合物的溶液粘度行为。粘度取决于聚合物的分子量和溶解介质的溶解本领。线性无规线团聚合物将具有在低浓度下的特性粘度，其涉及所述聚合物的体积和分子量。在较高浓度时，随机线团的缠结会增加溶液的表观粘度。随机配置的线性聚合物的溶液通常不显示屈服行为和不能够悬浮颗粒。在表征用作增稠剂、乳化剂和悬浮助剂的这些材料时，这些材料对应力和简单流动场的响应可以被用来确定它们的物质功能，比如粘度和对应力的响应。已经开发数学模型来描述这些特性。在凝胶或增稠和悬浮物质上的流变学测量确定材料的结构和性质，并可以被用来识别改进的材料相对于当前正使用的材料的变化和特性。对于本领域技术人员，聚合物分散体或凝胶对应力和应变的响应的解释是对材料的高度指示。目前需要一种具有高屈服点、屈服应力性能、以及高剪切响应的聚合物组合物，以及需要改进的制备这些聚合物组合物的方法。还需要用作增稠剂、乳化剂、悬浮助剂和药物控制释放赋形剂的改进的聚合物组合物。技术实现要素：所公开的技术提供了显示在低剪切下强粘度特性与愉悦的感官特性的水凝胶组合物。如本文所公开的凝胶提供了与聚(丙烯酸)聚合物关联的增稠和归因于热塑性聚氨酯(TPU)的良好机械性能的组合。本发明提供了一种水凝胶，其包含衍生自一种或多种烯烃不饱和可聚合羧酸单体的交联聚合物，任选的共聚单体和热塑性聚氨酯(TPU)，所述热塑性聚氨酯包括i)多异氰酸酯和多元醇组分的反应产物，所述多元醇组分包括至少一种聚乙二醇多元醇，其中该组合物在低剪切下表现出高的屈服应力。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中交联的聚合物是卡波姆共聚物，卡波姆均聚物，卡波姆互聚物，或聚卡波菲。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中所述聚(丙烯酸)聚合物用烯丙基醚交联剂或二乙烯基乙二醇交联。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中所述烯丙基醚交联剂包括烯丙基季戊四醇，烯丙基蔗糖，三羟甲基丙烷二烯丙基醚(TMPDE)中的一种或多种。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中热塑性聚氨酯包括以下组分的反应产物：(i)至少一种脂族或芳族二异氰酸酯；(ii)多元醇组分，其包括至少一种具有至少1450的数均分子量的聚乙二醇多元醇和(ii)任选的增链剂组分。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中脂族二异氰酸酯包括H12MDI。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中所述芳族二异氰酸酯包括MDI，TDI或XDI。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中所述增链剂组分包括脂族二醇。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中所述多元醇组分包括具有至少300和至少1450的数均分子量(Mn)的聚乙二醇的共混物。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中所述多元醇组分包括具有至少1450和至少8000的数均分子量(Mn)的聚乙二醇的共混物。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中交联聚合物是部分中和的。本发明还提供本文所述的水凝胶，其进一步包括含有一种或多种下式的至少一种丙烯酸酯的共聚单体：其中R3为氢、甲基或乙基，R4为含有1-30个碳原子的烷基，其量基于羧酸或酸酐加丙烯酸酯的重量为小于30重量％。本发明还提供本文所述的水凝胶，其中交联聚合物与热塑性聚氨酯的比为约1:9至约2:1。本发明还提供了水凝胶，其中亲水性热塑性聚氨酯形成所述组合物总重量的约0.02重量％至1.5重量％。本发明还提供了水凝胶，其中交联聚合物形成所述组合物总重量的约0.01重量％至约1.0重量％。本发明进一步提供本文所述的水凝胶，其还包括药物、生物活性化合物、吸收材料、个人护理化合物、活性成分、治疗助剂、或它们的组合。本发明还提供了一种创伤覆盖物，其包括本文所述的水凝胶。本发明还提供了一种凝胶，乳膏或洗剂，其包括本文所述的水凝胶。本发明还提供一种水凝胶，其包含水溶性的热塑性聚氨酯。本发明进一步提供了具有3,000至200,000mPa·s的粘度的水凝胶。本发明进一步提供了具有由Brookfield测量的50至2500Pas的屈服应力的水凝胶。本发明还提供了一种增链剂组分，其包括一种或多种二甘醇或C3-C12二醇，其量为0.4重量％-4.0重量％。本发明还提供了一种凝胶组合物，其包含衍生自一种或多种烯烃不饱和可聚合羧酸单体的交联聚合物，任选的共聚单体和热塑性聚氨酯(TPU)，所述热塑性聚氨酯包括脂族二异氰酸酯和多元醇组分的反应产物，所述多元醇组分包括至少一种具有至少1450的数均分子量(Mn)的聚乙二醇多元醇，其中该组合物在低剪切下表现出高的屈服应力。本发明还提供一种制造水凝胶组合物的方法，所述方法包括以下步骤：(I)使a)衍生自一种或多种烯烃不饱和可聚合羧酸单体的交联聚合物；和b)热塑性聚氨酯反应，所述热塑性聚氨酯包括以下组分的反应产物：i)脂族或芳族多异氰酸酯；和ii)多元醇组分，其包含至少一种聚乙二醇多元醇；其中所得凝胶组合物具有3,000至200,000mPa*s的粘度。本发明进一步提供了一种制备水凝胶的方法，其中所述二异氰酸酯包括H12MDI，MDI，TDI或XDI。本发明还提供了一种水凝胶组合物，其包含：a)衍生自一种或多种烯烃不饱和可聚合羧酸单体的交联聚合物的均聚物；和b)亲水性的热塑性聚氨酯，其中所述水凝胶组合物表现出3,000-200,000mPa*s的粘度；和由微粘度测定为约130mPa*s至约2,500mPa*s的剪切响应。本发明进一步提供了一种水凝胶组合物，其中组合物表现出由Brookfield测量的50至2500Pas的屈服应力。附图简述图1为在恒定的聚合物浓度下随着聚(丙烯酸)含量的增加，与交联聚(丙烯酸)和常规聚氧化乙烯的共混物相比，本发明水凝胶组合物的粘度特性的曲线图。图2为在恒定的聚合物浓度下利用两个不同的交联聚丙烯酸制剂，本发明水凝胶的粘度特性的曲线图。发明详述各种优选特征和实施方案将在下面通过非限制性说明的方式进行说明。本文所述的水凝胶由含有至少两种聚合物，即，部分中和的、交联聚合物和水溶性热塑性聚氨酯(TPU)的溶液制备。“凝胶”是指粘度在一个实施方案中将为3,000Cps至200,000mPa*s，且在另一个实施方案中将为3,000至150,000mPa*s或3,000至120,000mPa*s，通过Brookfield旋转主轴方法在20RPM下测试。术语聚(丙烯酸)或丙烯酸聚合物是用来包括各种其中具有高百分比的具有羧酸侧基或聚羧酸酐的可聚合单体的聚合物。这些更详细地描述于美国专利号2,798,053；3,915,921；4,267,103；5,288,814；和5,349,030中，它们通过引用并入本文。术语聚丙烯酸是用来包括各种均聚物，共聚物和互聚物，其中至少50摩尔％或75摩尔％的重复单元具有羧酸侧基或二元羧酸基团的酐。而丙烯酸是用于形成聚丙烯酸的最常见原发性单体，该术语不限于此，但一般包括具有羧酸侧基或二羧酸酐的所有α-β不饱和单体，如在美国专利号5,349,030中所述。含有羧基的聚合物由含有至少一个活化的>C＝C<基团和羧基的单体制备。这样的聚合物是不饱和的可聚合羧酸单体如丙烯酸，甲基丙烯酸，马来酸，衣康酸，马来酸酐等的均聚物，和可聚合羧酸单体与丙烯酸酯，丙烯酰胺，烯烃，乙烯基酯，乙烯基醚或苯乙烯的共聚物。含有羧基的聚合物的分子量大于约500至高达几百万，通常大于约10,000至900,000或更大。例如，共聚物包括丙烯酸与少量为凝胶状聚合物的聚链烯基聚醚交联剂的共聚物，其特别是它们的盐的形式，吸收大量的水或溶剂，体积随后大幅增加。含有其它有用羧基的聚合物描述于美国专利号3,940,351中，其涉及不饱和羧酸与至少一种丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯的聚合物，其中烷基含有10-30个碳原子，和描述于美国专利号5,034,486、5,034,487和5,034,488中，它们涉及与乙烯基醚的马来酸酐共聚物。其它类型的这种共聚物描述于美国专利4,062,817中，其中在美国专利号3,940,351中描述的聚合物包含另外其它丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯，且烷基含有1-8个碳原子。羧酸聚合物和共聚物，例如丙烯酸和甲基丙烯酸的那些，也可以用多官能团的材料如二乙烯基苯，不饱和二酯等交联，如在美国专利号2,340,110、2,340,111和2,533,635中所公开。所有这些美国专利的公开内容通过引用并入本文。羧酸单体是含有至少一个活化的碳-碳烯属双键和至少一个羧基基团的烯属不饱和羧酸；即，酸或容易地转化为含有烯属双键的酸的官能，其在聚合中容易起作用，因为它存在于单体分子中，无论是在相对于羧基-C＝C-COOH的α-β位置；或者作为末端亚甲基CH2＝C<部分。这类烯属不饱和酸包括这样的材料如由丙烯酸本身，α-氰基丙烯酸，β-甲基丙烯酸(巴豆酸)，α-苯基丙烯酸，β-丙烯酰氧基丙酸，肉桂酸，对氯肉桂酸，1-羧基-4-苯基丁二烯-1,3-衣康酸，柠康酸，中康酸，戊烯二酸，乌头酸，马来酸，富马酸和三羧基乙烯为代表的丙烯酸。如本文中所使用的，术语“羧酸”包括聚羧酸和它们的酸酐，如马来酸酐，其中酸酐基团由位于同一羧酸分子中的两个羧基消除一分子水而形成。可用于本发明的马来酸酐和其它酸酐具有如下一般结构其中R和R'选自氢，卤素和氰基(-C≡N)和烷基，芳基，烷芳基，芳烷基，和环烷基如甲基，乙基，丙基，辛基，癸基，苯基，甲苯基，二甲苯基，苄基，环己基等。优选的羧酸单体是具有如下通式结构的单烯丙烯酸：其中R2是选自氢，卤素和氰基(-C≡N)，一价烷基，一价芳基，一价芳烷基，一价烷芳基和一价脂环族基团的取代基。在这类中，丙烯酸和甲基丙烯酸是最优选的。其它有用的羧酸单体是马来酸及其酸酐。聚合物包括羧酸或酸酐均聚物或所述羧酸与含有至少一个端基>C＝CH2的一个或多个其它亚乙烯基单体的共聚物。其它亚乙烯基单体基于羧酸或酸酐加亚乙烯基单体的重量以小于30重量％的量存在。这样的单体包括，例如，丙烯酸酯单体，包括那些丙烯酸酯单体，例如由下式表示的丙烯酸衍生物其中R4是具有1至30个碳原子、优选1至20个碳原子的烷基，R3是氢，甲基或乙基，例如以约1至40重量％或更多的量存在于共聚物中。代表性的丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸异丙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸异丁酯，甲基丙烯酸甲酯，乙基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸辛酯，丙烯酸庚酯，甲基丙烯酸辛酯，甲基丙烯酸异丙酯，甲基丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸壬酯，丙烯酸己酯，甲基丙烯酸正己酯，和类似物。高级烷基丙烯酸酯是丙烯酸癸酯，丙烯酸异癸酯，丙烯酸月桂酯，丙烯酸硬脂酯，丙烯酸二十二烷基酯和丙烯酸蜂花酯。两种或三种或更多的长链丙烯酸酯的混合物可以与羧酸单体中的一种成功地聚合。其它共聚单体包括烯烃，包括α烯烃，乙烯基醚，乙烯基酯，以及它们的混合物。聚合物也可以与任何多烯交联，例如癸二烯或三乙烯基环己烷；丙烯酰胺，如亚甲基双丙烯酰胺；多官能丙烯酸酯，如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；或包含至少2末端CH2＝C<基团的多官能亚乙烯基单体，包括例如，丁二烯，异戊二烯，二乙烯基苯，二乙烯基萘，丙烯酸烯丙酯等。在制备共聚物中使用的特别有用的交联单体是每个分子具有多于一个链烯基醚组的聚烯聚醚。最有用的具有链烯基，其中烯属双键存在附连到末端亚甲基，CH2＝C<。它们由含有至少2个碳原子和至少2个羟基的多元醇的醚化进行制备。此类的化合物可通过链烯基卤化物如烯丙基氯或烯丙基溴与一种或多种多元醇的强碱水溶液反应来制造。该产品可以是具有变化醚基团数目的聚醚的复杂混合物。分析表明在每个分子上醚基的平均数。聚醚交联剂的效率随分子上潜在可聚合基团的数量增加而增加。优选利用每分子含有平均两个或更多个烯基醚组的聚醚。其它交联单体包括例如，二烯丙基酯，二甲醚，烯丙基或甲代烯丙基丙烯酸酯和丙烯酰胺，四烯丙基锡，四乙烯基硅烷，多烯基甲烷，二丙烯酸酯，和二甲基丙烯酸酯，二乙烯基化合物如二乙烯基苯，二乙烯基乙二醇，聚烯丙基磷酸酯，二烯丙氧基化合物和亚磷酸酯等。典型试剂是烯丙基季戊四醇，烯丙基蔗糖，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷二烯丙基醚，季戊四醇三丙烯酸酯，四亚甲基二甲基丙烯酸酯，二丙烯酸乙烯酯，二甲基丙烯酸乙烯酯，三甘醇二甲基丙烯酸酯，和类似物。烯丙基季戊四醇，三羟甲基丙烷二烯丙基醚和烯丙基蔗糖提供优良的聚合物。当交联剂存在时，聚合物混合物通常含有至多约5重量％或更少的交联单体，基于总羧酸单体再加上其它单体的总重量，如果存在的话，并且更优选约0.01至3.0重量％。其它亚乙烯基单体也可以使用，包括丙烯酸系腈。有用的α,β-烯烃不饱和腈是优选的具有3至10个碳原子的单烯烃不饱和腈，例如丙烯腈，甲基丙烯腈等。最优选的是丙烯腈和甲基丙烯腈。使用的量，例如，对于某些聚合物为共聚总单体的约1至30重量％。还可以使用包含3至35个碳原子的丙烯酸酰胺，包括单烯烃不饱和酰胺。代表性的酰胺包括丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-叔丁基丙烯酰胺，N-环己基丙烯酰胺，高级烷基酰胺，其中氮上的烷基包含8至32个碳原子，丙烯酸酰胺包括α,β-烯烃不饱和羧酸的N-羟烷基酰胺，包括具有4至10个碳原子的那些，例如N-羟甲基丙烯酰胺，N-丙醇丙烯酰胺，N-羟甲基甲基丙烯酰胺，N-羟甲基马来酰亚胺，N-羟甲基马来酰胺酸的酯，N-羟甲基-对-乙烯基苯甲酰胺，和类似物。仍然进一步有用的材料是含有2至18个碳原子，更优选2至8个碳原子的α-烯烃；含有4至10个碳原子的二烯；乙烯基酯和烯丙基酯如乙酸乙烯酯；乙烯基芳族化合物如苯乙烯，甲基苯乙烯和氯苯乙烯；乙烯基和烯丙基醚和酮，如乙烯基甲基醚和甲基乙烯基酮；氯代丙烯酸酯；氰基丙烯酸烷基酯，如α-氰基丙烯酸甲酯，和α-，β-和γ-氰基丙烯酸丙酯；烷氧基丙烯酸酯如甲氧基丙烯酸乙酯；卤代丙烯酸酯如丙烯酸氯乙酯；乙烯基卤化物和氯乙烯，偏二氯乙烯等；二乙烯基，二丙烯酸酯和其它多官能单体如二乙烯基醚，二甘醇二丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，乙烯-双丙烯酰胺，烯丙基季戊四醇等；和双(β-卤代烷基)链烯基膦酸酯如双(β-氯乙基)乙烯基膦酸酯等对本领域技术人员来说是已知的。共聚物，其中含有羧基的单体是一个次要组分，以及作为主要组分存在的其它亚乙烯基单体根据本发明的方法容易地制备。空间稳定剂的功能是提供一种排斥接近颗粒的立体屏障。一种用于空间稳定剂的要求是分散剂的一个链段(即，疏水)在溶剂中(在非水分散体聚合过程中连续相)非常易溶且另一个链段(即，亲水)至少强附着在生长的聚合物颗粒上。因此，本发明的空间稳定剂具有亲水性基团和疏水性基团。空间稳定剂是包含可溶性嵌段和具有通常远高于1000的分子量(即，链长度)但如由余弦定理计算超过50埃的疏水长度的锚嵌段的嵌段共聚物。这些尺寸是使用键长和角度的文献值在扩展的配置上确定。因此，本发明的空间稳定剂不同于现有技术的空间表面活性剂，所述空间表面活性剂可以是嵌段共聚物，但具有小于50埃的疏水长度。本发明的空间稳定剂具有线性嵌段或梳形结构，并具有足够长的疏水部分以提供足够的空间位阻。当空间稳定剂是一种线型嵌段共聚空间稳定剂，它由下式定义：其中A是亲水部分，在25℃的水中具有1％或更大的溶解度，具有约200至约50,000的分子量，并选择以共价键合到B嵌段；B是疏水部分，具有约300至约60,000的分子量，在25℃的水中具有小于1％的溶解度，能够被共价键合到A嵌段；且D为终止基团，其可以是A或B；可以是相同或不同的基团，并且取决于制造工艺，因为它们存在以控制聚合物的长度，以添加其它官能，或作为制造过程的结果；w是0或1；x是1或更大的整数，y为0或1，和z为0或1。亲水基的例子是聚氧化乙烯，聚(1,3-二氧戊环)，聚氧化乙烯或聚(1,3-二氧戊环)的共聚物，聚(2-甲基-2-恶唑啉聚缩水甘油三甲基铵氯化物，聚亚甲基氧化物等，其中聚氧化乙烯是优选的。疏水性基团的实例是聚酯，例如由2-羟基丁酸，3-羟基丁酸，4-羟基丁酸，2-羟基己酸，10-羟基癸酸，12-羟基十二烷酸，16-羟基十六酸，2-羟基异丁酸酸，2-(4-羟基苯氧基)丙酸，4-羟苯丙酮酸，12-羟基硬脂酸，2-羟基戊酸，聚内酯，如己内酯，丁内酯，聚内酰胺，如由己内酰胺衍生的那些，聚氨酯，聚异丁烯衍生的那些，其中该疏水性应该提供大于50埃，优选大于75埃的立体障碍，大于100埃也是优选的，等等，其中多羟基脂肪酸，例如聚(12-羟基硬脂酸)是优选的。立体障碍是在其完全伸展状态下的疏水的长度。这样的空间稳定剂是根据品牌名称自Croda购得。空间稳定剂分子包含亲水和疏水单元。疏水聚合物单元或疏水性嵌段可通过许多众所周知的方法来制备。这些方法包括羟基酸的缩合反应，多元醇(优选二醇)与多羧酸(优选二元酸)的缩合。其它有用的方法包括内酯和内酰胺的聚合反应，多元醇与多异氰酸酯的反应。疏水性嵌段或聚合物单元可以与亲水单元通过本领域技术人员公知的那些反应方法进行反应。这些反应包括例如缩合反应和偶联反应。空间稳定剂制备之后，所述稳定剂可以进一步与改性剂反应以提高其效用。AlanS的美国专利号4,203,877教导了制备这种空间稳定剂，并且整个公开内容通过引用并入本文。当空间稳定剂是无规共聚梳型空间稳定剂，它是由下式定义：R5-(Z)m-(Q)n-R6,其中R5和R6为端基并且可以相同或不同，并且将不同于Z和Q，Z是在25℃的水中具有小于1％的溶解度的疏水部分，Q是在25℃的水中具有1％以上的溶解度的亲水部分，m和n是1或更大的整数，和选择使得所述聚合物的分子量为约100至约250,000。疏水性单体单元或部分的实例是二甲基硅氧烷，二苯基硅氧烷，甲基苯基硅氧烷，丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸烷基酯，和类似物，二甲基硅氧烷是优选的。亲水性单体单元或部分的实例是甲基-3-聚乙氧基丙基硅氧烷-Ω-磷酸酯或硫酸酯，和由其得到的碱金属盐或铵盐；由含有1-40摩尔氧化乙烯的聚乙氧基(甲基)丙烯酸酯衍生的单元；丙烯酸；丙烯酰胺；甲基丙烯酸，马来酸酐；二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯；或其与甲基氯或硫酸二甲酯的盐；二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺和其与甲基氯化物或硫酸二甲酯的盐，和类似物，其中甲基-3-聚乙氧基丙基硅氧烷-Ω-磷酸酯是优选的。终止剂的例子是单卤代硅烷，硫醇，卤代烷，烷基芳族化合物，醇，和类似物，这将产生终止基团，例如三烷基甲硅烷基，烷基，芳基烷基，醇化物等，优选的端基是三甲基甲硅烷基。特定类型的交联的聚丙烯酸包括98INF；980NF；PemulenTR1；PemulenTR2；和卡波姆互聚物ETD-2020-NF；Ultrez10NF，丙烯酸和丙烯酸烷基酯的共聚物；丙烯酸和烷基乙烯基醚的共聚物；乙烯和马来酸酐的共聚物。经批准用于药物应用的聚丙烯酸是卡波姆均聚物，卡波姆共聚物，卡波姆互聚物或聚卡波菲，如美国的卡波姆和聚卡波菲药典专著所述。本文所描述的TPU组合物使用a)多异氰酸酯组分制成。多异氰酸酯和/或聚异氰酸酯组分包括一种或多种多异氰酸酯。在一些实施方案中，多异氰酸酯组分包括一种或多种二异氰酸酯。在一些实施方案中，聚异氰酸酯和/或多异氰酸酯组分包括具有5至20个碳原子的α,ω-亚烷基二异氰酸酯。合适的多异氰酸酯包括芳族二异氰酸酯，脂族二异氰酸酯，或它们的组合。在一些实施方案中，多异氰酸酯组分包括一种或多种芳族二异氰酸酯。在一些实施方案中，多异氰酸酯组分基本上不含，甚至完全不含脂族二异氰酸酯。在其它实施方案中，多异氰酸酯组分包括一种或多种脂族二异氰酸酯。在一些实施方案中，多异氰酸酯组分基本上不含，甚至完全不含芳族二异氰酸酯。有用多异氰酸酯的例子包括芳族二异氰酸酯例如4,4'-亚甲基双(苯基异氰酸酯)(MDI)，间二甲苯二异氰酸酯(XDI)，亚苯基-1,4-二异氰酸酯，萘-1,5-二异氰酸酯，和甲苯二异氰酸酯(TDI)；以及脂族二异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，1,4-环己基二异氰酸酯(CHDI)，癸烷-1,10-二异氰酸酯，赖氨酸二异氰酸酯(LDI)，1,4-丁烷二异氰酸酯(BDI)，己烷-1,6-二异氰酸酯(HDI)，3,3'-二甲基-4,4'-亚联苯基二异氰酸酯(TODI)，1,5-萘二异氰酸酯(NDI)，和二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(H12MDI)。可以使用两种或更多种多异氰酸酯的混合物。在一些实施方案中，多异氰酸酯是MDI和/或H12MDI。在一些实施方案中，多异氰酸酯包括MDI。在一些实施方案中，多异氰酸酯包括H12MDI。在一些实施方案中，热塑性聚氨酯用包括H12MDI的多异氰酸酯组分制备。在一些实施方案中，热塑性聚氨酯用基本上由H12MDI组成的多异氰酸酯组分制备。在一些实施方案中，热塑性聚氨酯用由H12MDI组成的多异氰酸酯组分制备。在一些实施方案中，热塑性聚氨酯用包括(或基本上由，或甚至由其组成)H12MDI和MDI，HDI，TDI，IPDILDI，BDI，PDI，CHDI，TODI和NDI中至少一个的多异氰酸酯组分制备。在一些实施方案中，用于制备本文所描述的TPU和/或TPU组合物的多异氰酸酯为至少50％脂环族二异氰酸酯，以重量计。在一些实施方案中，多异氰酸酯包括具有5至20个碳原子的α,ω-亚烷基二异氰酸酯。在一些实施方案中，用于制备本文所描述的TPU和/或TPU组合物的多异氰酸酯包括六亚甲基-1,6-二异氰酸酯，1,12-十二烷二异氰酸酯，2,2,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯，2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯，2-甲基-1,5-五亚甲基二异氰酸酯，或它们的组合。多元醇组分本文所描述的TPU组合物使用b)多元醇组分制成。多元醇包括聚醚多元醇。合适的多元醇，其也被描述为羟基封端的中间体，当存在时，可包括一种或多种羟基封端的聚醚，聚醚/聚酯嵌段，或它们的混合物。合适的羟基封端的聚醚中间体包括由具有总数为2至15个碳原子的二醇或多元醇衍生的聚醚多元醇，在一些实施方案中，烷基二醇或乙二醇，其与包含具有2至6个碳原子的烯化氧的醚反应，通常氧化乙烯或氧化丙烯或它们的混合物。例如，羟基官能的聚醚可以通过首先丙二醇与氧化丙烯反应，随后与氧化乙烯反应来制备。由氧化乙烯得到的伯羟基比仲羟基更具反应性，因此是优选的。有用的商业聚醚多元醇包括聚(乙二醇)，其包括氧化乙烯与乙二醇反应，和聚(丙二醇)，其包括氧化丙烯与丙二醇反应。合适的聚醚多元醇还包括烯化氧的聚酰胺加合物，并且可以包括，例如，乙二胺加合物，包括乙二胺和氧化丙烯的反应产物，二亚乙基三胺加合物，包括二亚乙基三胺与氧化丙烯的反应产物，以及类似的聚酰胺型聚醚多元醇。共聚醚也可以在所描述的组合物中使用。典型的共聚醚包括THF和氧化乙烯或THF和氧化丙烯的反应产物。这些是可从BASF作为嵌段共聚物，和无规共聚物得到。各种聚醚中间体通常具有通过末端官能团分析测定的数均分子量(Mn)，其为大于约1450的平均分子量，如约1,450至约8,000，或从约1,450到约5,500，或约1,450至约3,000。在一个实施方案中，包括具有8000的Mn的PEG。在一些实施方案中，聚醚中间体包括两种或更多种不同分子量的聚醚，例如Mn为300和Mn为1,450的PEG的共混物或Mn为1450和Mn为8000的PEG的共混物。多元醇组分，当存在时，可以包括聚(乙二醇)，聚(三亚甲基氧化物)，氧化乙烯封端的聚(丙二醇)，聚(六亚甲基碳酸酯)二醇，聚(五亚甲基碳酸酯)二醇，聚(三亚甲基碳酸酯)二醇，基于二聚脂肪酸的聚酯多元醇，或它们的任意组合。在一些实施方案中，多元醇组分包括聚醚多元醇。在一些实施方案中，多元醇组分基本上不含，甚至完全不含聚酯多元醇。在一些实施方案中，多元醇组分包括氧化乙烯，氧化丙烯，氧化丁烯，氧化苯乙烯，聚(丙二醇)，聚(乙二醇)，聚(乙二醇)和聚(丙二醇)的共聚物，表氯醇等，或它们的组合。在一些实施方案中，多元醇组分包括聚(乙二醇)。多元醇组分，在一些实施方案中，可以包括多嵌段多元醇。该多嵌段多元醇可以包括聚酯与聚醚的组合，例如，聚氧化乙烯聚醚(PEO)-聚己内酯(PCL))或(PCL-PEO-PCL)，其得到在亲水性，降解和机械性能上良好的控制。也可以使用多嵌段聚醚产品PEO-PPO(聚氧化丙烯-PEO更好地称为(BASF公司的注册商标)和嵌段聚酯如PCL-PEO-PPO-PEO-PCL。还可以设想使用替代酯和醚嵌段，例如，多嵌段聚醚结合嵌段聚酯。任选的增链剂组分本文描述的TPU组合物还可包括c)增链剂组分。增链剂包括二醇，二胺和它们的组合。合适的增链剂包括相对小的多羟基化合物，例如具有2至20个，或2至12个，或2至10个碳原子的低级脂族或短链二醇。合适的实例包括乙二醇，二乙二醇，丙二醇，二丙二醇，1，4-丁二醇(BDO)，1，6-己二醇(HDO)，1,3-丁二醇，1,5-戊二醇，新戊二醇，1,4-环己烷二甲醇(CHDM)，2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷(HEPP)，六亚甲基二醇，庚二醇，壬二醇，十二烷二醇，3-甲基-1,5-戊二醇，乙二胺，丁二胺，六亚甲基二胺和羟乙基间苯二酚(HER)，和类似物，以及它们的混合物。在一些实施方案中，增链剂包括BDO，HDO，3-甲基-1,5戊二醇，或它们的组合。在一些实施方案中，所述增链剂包括BDO。可以使用其它二醇，如芳族二醇，但在一些实施方案中，本文所描述的热塑性聚氨酯基本上不含，甚至完全不含这些材料。在一些实施方案中，用于制备所述TPU的增链剂基本上不含，甚至完全不含1,6-己二醇。在一些实施方案中，用于制备所述TPU的增链剂包括环状增链剂。合适的例子包括CHDM，HEPP，HER，以及它们的组合。在一些实施方案中，用于制备所述TPU的增链剂包括芳族环状增链剂，例如HEPP，HER，或它们的组合。在一些实施方案中，用于制备所述TPU的增链剂包括脂族环状增链剂，例如CHDM。在一些实施方案中，用于制备所述TPU的增链剂基本上不含，甚至完全不含芳族增链剂，例如芳族环状增链剂。在一些实施方案中，用于制备所述TPU的增链剂基本上不含，甚至完全不含聚硅氧烷。在一些实施方案中，增链剂组分包括1,4-丁二醇，2-乙基-1,3-己二醇，2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇，1,6-己二醇，1,4-环己烷二甲醇，1,3-丙二醇，3-甲基1,5-戊二醇，二甘醇或它们的组合。在一些实施方案中，增链剂组分包括1,4-丁二醇，3-甲基-1,5-戊二醇或它们的组合。在一些实施方案中，增链剂组分包括1,4-丁二醇。当存在时，增链剂组分可以0.4重量％至约4.0％重量的量使用。其它TPU组分在一些实施方案中，本文描述的TPU将进一步包括任选的链终止剂。链终止剂是公知的，并且可以是单羟基或单伯胺或任何其它的单功能化合物，其与二异氰酸酯反应以在聚合物链的末尾终止步骤生长聚合。这些可以在聚合物的两端相同或不同。链终止剂可具有100-8000的数均分子量，通过尿烷或脲键连接到聚合物。链终止剂的例子包括单胺或单醇封端的聚氧化烯，聚硅氧烷，烷基，烷基酯，聚亚烷基酯及其混合物。在一些实施方案中，可以在根据本发明聚氨酯共聚物中使用的链终止基团包括单官能聚氧化乙烯，单官能聚四亚甲基氧化物，单官能聚氧化丙烯，单官能硅氧烷，以及它们的混合物和/或它们的共聚物。十二烷基胺，烷氧基化醇如cetereth-20，steareth20等。在一个实施方案中，链终止剂的量为0重量％-2重量％，基于干聚氨酯共聚物的总重量计。本文所述的组合物一般通过将交联聚(丙烯酸)聚合物分散在水中而形成。交联聚(丙烯酸)聚合物的量，在一个实施方案中，为约0.01重量％至约2.5重量份，并在另一实施方案中，为约0.05重量％至约1.5重量％，而在另一个实施方案中为每100重量份的水约0.1重量％至约1.0重量％。在一个实施方案中，亲水TPU聚合物以每100重量份的水约0.01％重量至约2.5％重量的量溶解在水混合物中，在另一个实施方案中约0.05％重量至约1.5重量％，并在另一个实施方案中约0.1重量％至约1.0重量％。已发现，聚(丙烯酸)聚合物的中和程度对制备混合的聚(丙烯酸)聚合物和TPU以及最终的水凝胶性质具有直接影响。因此，在一个实施方案中，在两种聚合物的共混以前，聚(丙烯酸)聚合物被从约2.0的初始pH部分地中和到约8.0或从约2.0到约6.5或从约2.0至约4.0。在另一个实施方案中，将所述TPU和中和聚(丙烯酸)聚合物的碱混合。然后将聚(丙烯酸)聚合物分散到。在一个实施方案中，中和剂的使用量为达到pH为7的聚合物溶液所必需的理论值的25％至50％。在另一个实施方案中，中和的量为聚合物的酸含量的10％到75％。在又一个实施方案中，聚合物溶液的pH为4至8。中和可以用任何常规的中和剂或化合物如氢氧化铵，氢氧化钠，其它碱金属氢氧化物，硼酸盐，磷酸盐，焦磷酸盐或聚磷酸盐；氨基酸，如精氨酸；AMP-95(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)安格斯Chemical的产品，可可胺，油胺，二异丙醇胺，二异丙胺，十二烷基胺，PEG-15椰油胺，吗啉，四(羟丙基)乙二胺，三戊胺，三乙醇胺，三乙胺，或氨基丁三醇(2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇)进行。在一些实施方案中，中和剂包括氢氧化钠，四(羟丙基)乙二胺，三乙醇胺，和氨丁三醇。聚(丙烯酸)聚合物和亲水性的TPU然后共混在一起。在一个实施方案中，聚(丙烯酸)聚合物与亲水性TPU的比例，按重量计，为1:9至2:1，在另一个实施方案中为1:3至1:1。任选地，可以添加额外的水或其它溶剂，如醇，多元醇，或者聚烷氧化物。这种附加的水或溶剂取决于所期望的最终性质和个体制剂的物理限制。在一些实施方案中，可以对本文公开的水凝胶进行灭菌。杀菌是赶走可能的污染物材料，包括微生物的生命，细菌，真菌和病毒的处理方法。为了限制这些污染物的传输，医疗行业需要一定水平的灭菌。可以使用几种灭菌方法。在一个实施方案中，灭菌可以通过将产物浸渍在室中的氧化乙烯气体中，然后对它充气进行。在另一个实施方案中，该产品是放在被抽真空和填充有过氧化氢蒸气，然后充气的消毒室。可使用涉及具有低渗透和使用高剂量率以消除污染物的电离能量的灭菌。加速器产生一个集中在待灭菌产品上的电子束。也可以使用利用同位素源，通常是钴60，以产生流经产物的电离能量的灭菌。这种能量引起对生物体的细胞损伤，摆脱它们的产物。可使用利用热空气，通过设备传导的热量的灭菌。对象被加热到稳定的温度，并根据材料保持一定的时间长度。干热灭菌是非常有效的，因为它可以达到组装产品的所有表面。如本文中所描述的凝胶可以以各种形式，包括洗剂，喷雾剂，喷雾凝胶，压缩液体，液体混悬剂等被利用。所施加的物质可以是已知的任何材料，本意是，或被认为在选择的基材上具有有益效果，如在前面段落中列出的物质。而水溶性活性组分最容易引入，使用非水载体，乳化剂，分散的有机(烃)相等，可以允许非极性化合物的递送(例如，烃类物质如脂族和芳族化合物)。一类物质是治疗助剂，其中包括，但不限于，增湿(或帮助基材(皮肤)保留水的东西)；油(或帮助肌肤留住油的东西)；药剂；抗微生物剂；抗菌剂；杀菌剂；消炎/镇痛剂(例如，减少刺激的东西)；软化剂；增韧剂；增强基材弹性的试剂；促进细胞生长或细胞再生的试剂；延缓细胞生长或细胞再生的试剂；对于细胞或神经的兴奋剂，抗组胺药；局部麻醉剂；和类似物。水凝胶可以包括一种或多种活性组分，其具有以下一个或多个优点：持续递送，剂量的一致性，增强递送，剂量控制，效率和生物利用度：伤口愈合，烧伤愈合，瘢痕减少，等等；皮肤或角质颜色变化(发光，变黑，着色)，应用装饰性的图片，突出；通过皮肤或其它基质增强另一种活性组分或药物的渗透；改变基质的香味或香气，或增强脂肪，例如，脂肪团减少；施加激素，类固醇，或信息素等。所述活性组分可以具有从低到高的任何极性，包括香料，着色剂，颜料，软膏等。在需要时，水的溶解度可通过加入其它的载体，添加剂等来增强。在许多实施方案中，将使用两种或更多种活性组分的混合物，其独立地或彼此联合起作用。所述活性组分可以是以下任何一种：保湿剂，抗老化剂(除去老化效应或修补老化效应)；收敛剂，酸(例如，乙醇酸，柠檬酸，和维生素)；皮肤刺激剂(例如，薄荷脑，樟脑和辣椒提取物)；固化剂；减肥剂；自由基清除剂；增溶剂，抗组胺剂(例如，苯海拉明或扑尔敏)；水杨酸甲酯；水杨酸乙二醇酯；芳香治疗性；保湿剂；润肤剂；植物化学物质(天然提取物如草本和植物例如，竹，茶树油，等)，抗氧化剂，皮肤美白剂(例如，氢醌，过氧化物，和曲酸)；用于添加皮肤着色剂的自鞣剂或试剂(例如，二羟基丙酮)；皮肤保护剂(例如，保湿剂，蜡，防晒霜(有机或无机))；除斑剂(基体可以是人)；角蛋白，视黄醇；维生素；维生素复合物；活性组分的前体如视黄醇的前体；水杨酸和水杨酸衍生物；肽；低聚和聚合肽；酶；辅酶；蛋白和它们的前体；氨基酸(例如，二聚物，环状和脂族氨基酸)；粘多糖；糖类；糖类的衍生物；多聚糖；寡聚糖；环状寡聚糖；碳水化合物，脂肪酸甘油三酯必需脂肪酸；类脂；卵磷脂；磷脂；调理剂；奶衍生物；胡萝卜素；环糊精；生育酚；植物甾醇；阳离子试剂；油(天然油如动物和植物油，合成油包括樱草油，霍霍巴油，矿物油，蓖麻油，棕榈油，椰子油，玉米油，聚硅氧烷，和其衍生形式；明胶，天然淀粉，改性淀粉，纤维素和化学改性纤维素，藻酸钠，阿拉伯胶，玉米淀粉，酪蛋白，天然树胶，和/或改性天然树胶；蜡(天然蜡如植物蜡和合成蜡)；季铵化的化合物；聚硅氧烷和/或聚硅氧烷衍生物；蛋白质水解物或蛋白质的衍生物；几丁质；变性的甲壳素，壳聚糖；海洋衍生化合物或海洋来源的材料(如来自海中的任何东西包括如海带，珊瑚，海洋木(seawood)，海洋保湿因子，海藻，海洋植物，浮游植物，海带，及其提取物)；水解动物和/或植物蛋白；收敛剂(如氧化锌，鞣酸，明矾，硫酸铝，维生素，DL-α-生育酚)；润湿剂；防水剂；抗微生物剂；除臭剂；杀菌剂；水果酸；坚果提取物/油；芳香剂；花酸；神经酰胺；黄酮类；生物衍生材料(生物技术)；透明质酸钠；透明质酸；等等。在一个实施方案中，本发明的水凝胶的透明度和/或外观可以调整。水凝胶的透明度可能从基本上透明，很少有视觉混浊，到不溶性组分添加剂，如珠，气泡，珠光剂在视觉上清晰可见至视觉上不透明变化。水凝胶可以结合颗粒的长期悬浮，不溶性液滴，或介质内气泡的稳定化。可能悬浮的材料或化合物可以是可溶的或不溶性的。在一些实施方案中，水凝胶通过在其中故意掺入珠光材料而不透明，以实现有吸引力的珍珠般外观，被称为珠光。这些其它不溶性化合物的实例包括颜料，矿物，如铋，抗微生物剂如银或锌粒子，染料，和类似物。视觉上不同的多相组合物也是可以预见的，其中一相是透明的，另一相是不透明的。在本发明的一个实施方案中，包括那些视觉上彼此不同的相的图案可通过混合透明和不透明组分来形成。各相之间的视觉区别可以是颜色，纹理，密度，和包含在其中的不溶性组分或有益试剂的类型。特定图案可以从各种各样的图案来选择。凝胶特性所述TPU组分的选择，和聚(丙烯酸)聚合物和TPU分量之间的比率，以及聚(丙烯酸)聚合物的中和度将各自对所得水凝胶的物理性能具有影响。这些参数可被用来选择得到的水凝胶所需性质的组合。以举例的方式，物理特性可以包括以下的一种或多种：粘度，屈服应力，盐反应。几个更重要的物理特性在下面进一步评论。粘度可以根据布氏粘度来确定。在一些实施方案中，水凝胶的粘度为约3,000Cps至200,000mPa·s，且在另一个实施方案中，3,000至150,000mPa*s或3,000至120,000mPa*s，如由Brookfield旋转主轴方法在20RPM下测试。参照图1，示出了相对于交联的聚丙烯酸和高分子量聚氧化乙烯(PEO)之间缺乏协同作用，交联的聚丙烯酸和TPU的本发明水凝胶获得的粘度具有协同效应。如可以看到的，与交联的聚丙烯酸和高分子量聚氧化乙烯(PEO)相比，本发明的水凝胶提供了增加的粘度曲线。图2还示出了在20RPM下随交联的聚丙烯酸百分比的提高，本发明水凝胶布氏粘度的协同作用，所述本发明水凝胶包括以1.0重量％的总聚合物的较高粘度的交联的聚丙烯酸与热塑性聚氨酯(实线)和较低粘度的交联的聚丙烯酸与热塑性聚氨酯(虚线)。当与热塑性聚氨酯掺混时，高粘度和低粘度的交联的聚丙烯酸都表现出更高的粘度。屈服应力和剪切响应可以通过估计拟合到卡松流变模型或流变根据微粘度来确定。在一些实施方案中，水凝胶的剪切响应将是约130mPa*s至约1,000mPa·s，且在另一个实施方案中约215mPa*s至约1,000mPa*s。屈服应力和剪切响应，也可以通过布氏方法确定，如实施例中下文所述。盐响应可根据在1重量％的水凝胶组合物和1重量％的氯化钠下在20RPM下测量的Brookfield粘度来确定。在一些实施方案中，水凝胶的盐响应将为约325mPa*s至约50,000mPa*s。可以在不同的速度下利用Brookfield粘度确定幂律流体的剪切稀化行为。粘度作图主轴速度以显示以下形式的关系：y＝axk，其中幂指数k对应于斜率，其表示样品的剪切稀化，如通过Brookfield粘度所测量，并且可以被称为流行为指标(无量纲数)。其中k小于1，幂律预测有效粘度会随着剪切速率提高而降低。工业应用本发明的一些实施方案涉及使用水凝胶作为在个人护理，保健，家庭，机构和工业产品应用等中的多功能聚合物组分。水凝胶可以用作乳化剂，铺展助剂和载体用于提高化学和生理活性组分和化妆品材料的功效，沉积和输送，并作为改进包括它们的制剂的心理感觉和美学性能的媒介物。如本文所用，术语“个人护理产品”包括但不限于应用到人类和动物的皮肤、头发，头皮以及指甲的化妆品，盥洗用品，药用化妆品，美容用品，个人卫生和清洁产品。如本文所使用，术语“保健品”包括但不限于，药品，医药化妆品，口腔护理产品(口腔，牙齿)，眼睛护理产品，耳护理产品和过度的非处方产品和器具，如补丁，膏药，敷料和类似物。该术语还包括被外部施加到或进入人和动物的身体用于改善相关健康或医疗状况的医疗设备。术语“体”包括角质(毛发，指甲)和整个身体(面部，躯干，四肢，手和脚)的非角质皮肤区域，身体开口和眼的组织。术语“皮肤”包括头皮和粘膜。本发明的水凝胶适合用于个人护理(化妆品，盥洗用品，医药化妆品)和局部保健品，包括但不限于，护肤品(面部，身体，手，头皮和脚)，如面霜，乳液和清洁产品，抗痤疮产品，抗衰老产品(去角质，溶角蛋白，抗脂肪团，抗皱等)，皮肤保护剂(防晒产品，例如防晒剂，防晒乳，护肤霜，油，有机硅等)，皮肤颜色的产品(增白剂，美白剂，免晒美黑促进剂等)，浴缸和淋浴产品(身体清洁产品，沐浴露，沐浴乳，液体皂，调理液沐浴油，泡泡浴等)。局部健康和美容助剂可以包括本发明的水凝胶作为铺展助剂和成膜剂包括，但不限于，皮肤保护喷雾剂，乳膏，洗剂，凝胶剂，如驱虫剂，止痒剂，防腐剂，消毒剂，防晒霜，隔离霜，皮肤收紧和调理牛奶和洗剂，疣去除组合物等。本发明的水凝胶可以找到悬浮剂为颗粒剂的用途，使得它们适用于含有颗粒，微磨料，和磨料的真皮产品，如含有剥脱磨砂剂的淋浴凝胶，面膜和皮肤清洁剂。典型的颗粒包括，但不限于此，壳，种子，和石颗粒，例如杏仁，杏(种子，核粉，壳)，鳄梨，椰子，玉米芯，橄榄，桃，玫瑰果籽，胡桃壳，和类似物，硅酸铝，霍霍巴(蜡，种子粉)，牡蛎壳粉，月见草籽，磨碎赤豆，和类似物，聚乙烯(颗粒，球)，聚乙烯(和)羟基纤维素颗粒，微晶纤维素，聚苯乙烯，聚苯乙烯(和)滑石颗粒，碾碎的浮石，碾碎的丝瓜，碾碎的海藻，大米，燕麦麸，二氧化硅(水合，胶体等)，碾碎的蛋壳，碾碎的蓝色罂粟籽，盐，如氯化钠，死海盐，和类似物，以及它们的混合物。本发明的水凝胶作为在用于调理由老化、干燥、光损伤、粉刺等引起的皮肤状况的各种皮肤病、药妆组合物中的增稠剂和成膜剂是有用的，包括调理剂，保湿剂，抗氧化剂，去角质剂，角质层分离剂，维生素，等等。本发明的水凝胶可以用作用于活性皮肤处理洗剂和乳膏的增稠剂，含有作为这样的活性组分，酸性抗老化剂，抗脂肪团剂，和抗痤疮剂，例如α-羟基酸(AHA)，β-羟基酸(BHA)，α-氨基酸，α-酮酸(AKAS)，以及它们的混合物。在这样的药用化妆品中，果酸可以包括，但不限于，乳酸，乙醇酸，水果酸，例如苹果酸，柠檬酸，酒石酸，含有AHA的天然化合物的提取物，例如苹果提取物，杏提取物等，蜂蜜提取物，2-羟基辛酸，甘油酸(二羟基丙酸)，丙醇二酸(羟基丙二醇酸)，葡糖酸，扁桃酸，二苯乙醇酸，壬二酸，乙酸，α-lopioc酸，水杨酸，AHA盐和衍生物，例如精氨酸乙醇酸酯，乳酸铵，乳酸钠，α-羟基丁酸，α-羟基异丁酸，α-羟基异己酸，α-羟基异戊酸，阿卓乳酸等。BHA可以包括，但不限于，3-羟基丙酸，β-羟基丁酸，β-苯基乳酸，β-苯基丙酮酸，和类似物。α-氨基酸包括，但不限于，α-氨基二羧酸，例如天冬氨酸，谷氨酸，和它们的混合物，有时在与水果酸组合使用。AKAS包括丙酮酸。在一些抗衰老组合物中，酸性活性剂可以是视黄酸，卤代羧酸，如三氯乙酸，酸性抗氧化剂，如抗坏血酸(维生素C)，无机酸，植酸，溶血磷脂酸，和类似物。一些抗痤疮剂，例如，可包括水杨酸，水杨酸衍生物，如5-辛酰基水杨酸，视黄酸及其衍生物。其它卫生保健产品，其中本发明的水凝胶可以找到的用途是医疗产品，如局部和非局部药物和装置。在药物的制剂中，本发明的水凝胶可以用作在这样的产品如粘合剂，涂料，控释剂，霜剂，润发脂，凝胶，糊剂，软膏，凝胶胶囊剂，泻药流体(灌肠剂，催吐剂，清肠剂等)，栓剂，抗真菌泡沫，眼部产品(眼用产品，例如滴眼液，人工泪液，青光眼药物递送滴剂，隐形眼镜清洁剂，和类似物)，耳的产品(蜡软化剂，蜡去除剂，耳炎药物递送滴剂等)，鼻产品(滴剂，软膏，喷剂，和类似物)，伤口护理(液体绷带，伤口覆盖物，抗生素乳膏，软膏等)，和烧凝胶中的增稠剂和/或润滑剂，但不限于于此。指出说明的各化学组分的量不包括任何溶剂，其可以以商业材料存在，即，在活性化学基础上，除非另有说明。然而，除非另有说明，本文提及的各化学品或组合物应被解释为可包含异构体，副产物，衍生物和其它通常理解以商品级存在的这类材料的商品级材料。众所周知，上述一些材料可以在最终配方中相互作用，以致最终配方的组分可能不同于那些最初添加的那些。例如，金属离子(例如，清洁剂的，)可迁移至其它分子的其它酸性或阴离子位点。由此形成的产物，包括使用本发明的组合物以其预定用途形成的产物，可能不容易描述。然而，所有此类改性和反应产物都包括在本发明的范围之内；本发明包括通过混合上述组分制备的组合物。实施例本发明将通过下列实施例进一步说明，实施例阐述了特别有利的实施方案。虽然提供实施例来说明本发明，它们并非旨在限制它。除非另有规定，重量百分比(重量％)基于总组合物的重量以重量％给出。测试方法Brookfield旋转主轴方法(本文报告的大多数粘度测量由Brookfield法进行，除非由PhysicaRheolabMCI00流变仪方法具体地描述)：粘度测量以厘泊计算(Cps或mPa·s)，采用Brookfield旋转主轴粘度计，型号RVT(BrookfieldEngineeringLaboratories,Inc.)，以每分钟约20转(rpm)，在约20至25℃的环境室温下(以下简称为粘度)。主轴尺寸根据来自制造商的标准操作的建议选择。通常，如下选择主轴尺寸：主轴尺寸号粘度范围(Cps)11-502500-1,00031,000-5,00045,000-10,000510,000-20,000620,000-50,0007＞50,000主轴尺寸建议仅供参考。本领域的普通技术人员将会选择适于待测量系统的主轴尺寸。Brookfield屈服值(应力)测定方法如在Lubrizol文档TDS-244—屈服值的测量和理解中所报告。使用BrookfieldRVT粘度计用来测量在0.5至100转的速度下旋转主轴通过液体样品所必需的扭矩。将扭矩读数乘以主轴的相应常数和速度给出表观粘度。主轴速度对应于剪切速率。屈服值是测量值外推至零剪切速率的值。如果使用的0.5和1rpm的转速，Brookfield屈服值(BYV)可由以下计算：或流变测量设置了扭转流的PhysicaRheolabMC100流变仪被用于下列测量。测量的温度为25℃，间隙利用1角在75毫米锥体上设定为0.050毫米。在300s中0-50s-1的线性斜坡被用于前向和在300s中50-0s-1的线性减少被使用。控制剪切速率，剪切应力由转矩计算。如实施例中制备的聚合物的公知粘液被离心以除去任何气泡。样品粘液装载在底板上，并除去过量部分。启动流量曲线程序并在越来越高的稳定剪切水平下收集数据。下面的信息利用卡森模型得到的最后两个属性产生：粘度是剪切速率的函数η(γ)η＝σ/γ＝剪切应力/剪切速率。触变指数：根据下列等式的正向斜坡曲线与返回斜坡曲线之间的区域：Y1/p＝a+bX1/p其中Y为剪切应力，X为剪切速率和p等于2；屈服应力ρ(屈服值，屈服点)是Y截距(a)；和在高剪切速率(微粘度，η∞b)下特性粘度为斜率。材料材料通常可购自化学领域技术人员已知的化学品供应室或如下所示的供应商。Carbopol980NF(0.5％重量)母料的制备将497克去离子水放置在800毫升烧杯中，并用具有3叶片船用叶轮的Lightnin搅拌机以1,000rpm搅拌。将0.5克Euxyl-PE加入到水中并混合。将2.5克的Carbopol980NF在搅拌下通过20目筛引入，并混合20分钟至完全水合。记录pH值，并加入18重量％的NaOH水溶液，直至达到6.5+/-0.2的最终pH。pH和Brookfield粘度在20rpm.s下使用BrookfieldRVT-DV粘度计。980NF，981NF和ETD2020NF的母料的制备以实施例1中所述相同的方式制备如表1中所述的指定重量％的Carbopol980NF，Carbopol981NF和ETD2020NF的母料。对于每个批次的数据列于表1。表1：中和之前和之后，交联的聚丙烯酸基准凝胶的浓度、pH值和Brookfield粘度。TPUl的母料的制备将885.6克去离子水置于1升带有盖的罐中，并用磁力搅拌器搅拌。将0.9克Euxyl-PE加入到水中并混合。将13.5克TPUl加入到水中并混合，直到实现均匀的溶液。在20rpm下测量pH值和Brookfield粘度。以与实施例2中所述相同的方式制备如表2所述指定重量％的TPUl的母料。表2：TPU基准凝胶的浓度、pH值和Brookfield粘度PolyOx的制备将885.6克去离子水置于1升具有盖的罐中，并用磁力搅拌器搅拌。将0.9克Euxyl-PE加入到水中并混合。将13.5克SentryPolyOxWSR301加入到水中并混合，直到实现均匀的溶液。在20rpm下测量pH值和Brookfield粘度。以与上述相同的方式制备指定重量％的PolyOxWSR301的母料。数据列于表3。表3聚氧化乙烯PolyOx(PEO)基准凝胶的浓度、pH值和Brookfield粘度表1-3中各样品显示100％溶液在相同浓度下的粘度。TPU1(样品#基准4-6)和PEOPolyOx(样品#基准7-9)在0.5重量％和1重量％下都具有低粘度，且在高于1.5重量％之前不启动构建任何显著的粘度。相比较而言，Carbopol样品(基准#1-3)在0.5重量％和1重量％的低浓度下构建粘度。Carbopol980NF和TPU1的共混物的制备在800毫升的烧杯中混合母料980-1(100克)和母料TPU1(100克)和200克去离子水，直到均匀。在20rpm下测量pH值和Brookfield粘度。以与上述相同的方式制备指定重量％的Carbopol980NF和TPU1的进一步的混合物。制备最终共混物的基准凝胶和水的浓度数据列于表4。表4：制备本发明共混物的C-980和TPU1和水的浓度Carbopol980-1和PolyOxWSR301的共混物在800毫升的烧杯中混合母料980-1(100克)和母料PolyOx-1(100克)和200克去离子水，直到均匀。在20rpm下测量pH值和Brookfield粘度。以与上述相同的方法制备指定重量％的Carbopol980和PolyOxWSR301的共混物。制备比较共混物的基准凝胶和水的浓度数据在表5中给出。表5：制备比较共混物的C-980和PEOPolyOx和水的浓度使用Carbopol981和ETD2020的相同基准凝胶的本发明水凝胶组合物与TPU1的基准凝胶以类似的方式混合。表6：基准、本发明和比较凝胶的浓度与Brookfield粘度数据如在表6中可以看出，在20RPM下的Brookfield粘度显示粘度的增加，表明相比于Carbopol980和PolyOx共混物，高粘度的Carbopol980和TPU1之间具有协同作用。这在图1中进一步说明，其示出了本发明共混物的粘度相比于基准凝胶和比较共混物在相同的总聚合物浓度下具有提高的粘度。表6还显示通过Brookfield测量的基准聚合物4至9的Pas屈服值，表明这些聚合物溶液具有很少或几乎没有能力悬浮，本发明的聚合物1-5显示相对于比较例和基准在相同的聚合物浓度下较高的屈服值。由Brookfield测量的剪切响应，其也被称为流动行为指数，示于表6中。对于基准4，5和6，数量是非常小的，这表明相对于该线具有很小的斜率。聚氧化乙烯基准7，8，9也是剪切稀化，这是众所周知的。它显示对于本发明的聚合物，作为由Brookfield测量的本发明聚合物的剪切响应相比于比较聚合物是更大的，其是两个剪切稀化聚合物的组合。表7：Carbopol980基准，本发明和比较凝胶的浓度和Brookfield粘度数据如在上述的表7中可以看出，将TPU1添加到Carbopol980NF中增加了在20RPM下的Brookfield粘度，而将PolyOx加入到Carbopol不增加粘度。另外，在比较样品1和3中，可以看出，Carbopol是粘度分布的主要贡献者，而不是PolyOx，因为这些样品的粘度基本上是相同的，即使PolyOx的量增加。表7还示出了本发明聚合物的Brookfield屈服应力与相同浓度的比较聚合物的比较。表8低粘度Carbopol981基准和本发明凝胶的浓度和Brookfield粘度数据如在表8中可以看出，在20RPM下的Brookfield粘度示出粘度和剪切响应数据显示低粘度的Carbopol98INF和TPU1之间的协同作用。图2表明，对于高粘度的交联卡波姆和低粘度卡波姆与TPU1在1重量％恒定的总聚合物浓度下的掺合物，观察到类似的粘度增加。聚卡波菲的母料的制备以与上述相同的方式制备如表9所述指定体重％的聚卡波菲的母料(基准ID，2D和3D)。每个批次的数据列于表9。Ultrez-10NF的母料的制备以与上述相同的方式制备如表9所述指定体重％的CarbopolUltrez-10NF(基准IE，2E和3E)的母料。每个批次的数据列于表9。表9聚卡波菲和TPU1的共混物的制备将200克母料0.5重量％TPU1(基准4)和77克18重量％氢氧化钠混合。加入200克0.5重量％聚卡波菲酸分散体。搅拌该溶液直到均匀。测定在20rpm下的pH和Brookfield粘度。以与上述相同的方法制备指定重量％的聚卡波菲分散体和TPU1(基准4，5和6)的另一共混物。制备最终共混物的基准凝胶和水的浓度数据列于表10。表10制备本发明共混物的聚卡波菲/Ultrez10和TPU1与水的浓度表11本发明聚卡波菲凝胶的浓度和Brookfield粘度数据如在上述表11中可以看出，将TPU1加入到聚卡波菲显示在20RPM下增加的Brookfield粘度或屈服应力中的至少一个。表12本发明Ultrez-10凝胶的浓度和Brookfield粘度数据如在上述表12中可以看出，将TPU1加入到Ultrez10中增加了在20RPM下的Brookfield粘度，且屈服值急剧增加。表13：本发明ETD2020凝胶的浓度和Brookfield粘度数据如在表13中可以看出，本发明实施例显示在20rpm下类似的Brookfield粘度，这是由于比单独含有基准TPU的凝胶较高的剪切稀化以及更大的剪切力和更高的屈服值。利多卡因(Lidocaine)载药(方法A)将2克Carbopol980分散在190克水中。将4克利多卡因溶解在8克95％的乙醇中。将利多卡因乙醇加入到Carbopol分散体中。将TPU溶液加入到Carbopol溶液。最终制剂的pH为7.02，且20rpm下Brookfield粘度为116,000mPa·s。透明度为30浊度单位(NTU)。这个实施例显示了通过将卡波姆酸分散体与药物活性物质、利多卡因胺混合以部分中和卡波姆，然后与TPU溶液混合的方法制得的高粘度和高透明度的药物凝胶。利多卡因载药(方法B)将2克Carbopol980分散在190克水中。将4克利多卡因溶解在8克95％的乙醇中。将利多卡因乙醇加入到TPU溶液中。将TPU溶液加入到Carbopol分散体中。最终制剂的pH为6.93，且20rpm下的Brookfield粘度为115,800mPa·s。透明度为32NTU。这个例子显示了通过将胺药物利多卡因用TPU溶解，然后使其与卡波姆的酸分散体混合以得到高粘度和良好透明度的凝胶的方法制得的高粘度和高透明度的高水含量水醇凝胶的医药凝胶。薄荷醇/樟脑药装水醇实施例额外的聚合物TPU-2将5.4克Carbopol980分散在318克水中。将25克薄荷醇和1.5克樟脑溶解在37克异丙醇中。将30克在异丙醇/水混合物(80重量％的醇)中TPU-2(TG-2000)的10重量％溶液加入到薄荷醇樟脑混合物中，加入0.26克三乙醇胺。将薄荷醇樟脑TPU-2的混合物加入到Carbopol分散体中。(40重量％的醇)最终制剂的pH是，且在20rpm下的Brookfield粘度为11,800mPa·s。屈服值是106。透明度为30NTU。这个例子显示高粘度、良好的屈服值，高剪切响应和高透明度的水醇医药凝胶，其中薄荷和樟脑是减轻疼痛的活性物质。薄荷醇/樟脑药装水醇实施例额外的聚合物TPU-3将1.5克Carbopol980分散在156克水中。将12.5克薄荷醇和0.75克樟脑溶解在37克异丙醇和43.3克水中。将10克在异丙醇/水混合物(80重量％的醇)中TPU-3(MPD-371D)的15重量％溶液加入到薄荷醇樟脑混合物中，加入0.26克三乙醇胺。将薄荷醇樟脑TPU-3的混合物添加到Carbopol分散体中。在20rpm下的Brookfield粘度为26,300mPa·s，且制剂是混浊的，透明度为330NTU。这个例子显示了具有0.5wt％的卡波姆和0.5重量％的TPU-3的良好粘度的27重量％异丙醇水醇医药凝胶，其中薄荷醇和樟脑是减轻疼痛的活性物质。该凝胶的透明度通过具有低级醇含量调整，得到奶油状外观。薄荷醇/樟脑药装水醇实施例额外的聚合物TPU-1将1.5克Carbopol980分散在156克水中。将12.5克薄荷醇和0.75克樟脑溶解在81克异丙醇和10克水中。将薄荷醇樟脑混合物加入到Carbopol分散体中。100克在水中的TPU-3(MPD-371D)的3重量％溶液具有加入的0.26克三乙醇胺。将所述TPU-1的混合物加到Carbopol薄荷醇樟脑分散体中。在20rpm下的Brookfield粘度为65,800mPa·s，且制剂为混浊的，透明度为941NTU。这个实施例示出了0.5重量％的卡波姆和1重量％的TPU-1的高粘度的27重量％异丙醇水醇药物凝胶，其中薄荷醇和樟脑是减轻疼痛的活性物质。该凝胶的透明度已经通过具有低级醇含量调整，得到奶油状外观。薄荷醇/樟脑药装水醇比较例-无TPU将2克Carbopol980分散在256克水中。将16.6克薄荷醇和1克樟脑溶解在108克异丙醇和14克水中。将薄荷醇樟脑混合物加入到Carbopol分散体中，然后加入0.58克三乙醇胺。将薄荷醇樟脑TPU-3的混合物添加到Carbopol分散体中。在20rpm下的Brookfield粘度为12,250mPa·s并且该制剂是混浊的，透明度为932NTU。本实施例示出与卡波姆和TPU-3和TPU-1的共混物所制得的前面实施例相比，0.5重量％卡波姆的27重量％的异丙醇水醇药物凝胶具有低粘度。透明度不受TPU存在的影响。剪切变稀流变学流动曲线表明在Carbopol和TPU共混物的低剪切下的高粘度，并且由这些曲线计算的数据在表14中示出。流动曲线通过从1至1000s-1测量剪切速率扫描生成，它给出触变性的量度。屈服应力和微粘度通过拟合到卡松流变模型由剪切应力和剪切速率的数据估算。如由曲线Y轴截距来确定屈服应力是表明在没有和低剪切下高粘度的另一种方法。屈服应力也可以通过在不同的转速速率下Brookfield粘度测量来确定。屈服应力是所施加的应力，其必须被超过以使凝胶流动。较高的屈服应力将抑制重力引起的相对低应力下的流动。为了比较，蛋黄酱通常为约100Pa，发胶为约135Pa，和番茄酱为15Pa。表14基准和本发明的高粘度卡波姆以及高粘度卡波姆与TPU1的共混物的屈服应力、微粘度和触变指数表15基准和高粘度卡波姆以及高粘度卡波姆与PEOPolyOx的共混物比较例的屈服应力、微粘度和触变指数如表14和15所示，本发明的样品显示出比在相同总聚合物浓度(表14)下基准凝胶更高的屈服应力，以及比在相同的共混物浓度(表14)下比较例更高的屈服应力，如由流变方法测量。此外，本发明的样品表现出比在相同浓度下比较例由流变方法测量的更高微粘度，其表示为在施加剪切时水凝胶的更好的铺展性。上面提到的每一个文件通过引用并入本文，包括任何现有的申请，无论是否在上面具体列出，要求其优先权。任何文献的提及不是这种文件有资格作为现有技术或构成本领域技术人员的一般知识在任何司法管辖区的承认。除了在实施例中，或当另有明确说明，在本说明书中规定材料，反应条件，分子量，碳原子数等的所有数值量应理解由单词“约”修饰。应当理解，本文所阐述的上限和下限量、范围和比例限定可以独立地组合。同样，对于本发明的每个元素的范围和量可以连同任何其它要素的范围或量使用。如本文中所使用的，过渡性术语“包括”，这与“包含”，“含有”，或“特征在于”同义，是包含性的或开放式的，并且不排除另外的，未列举的元素或方法步骤。然而，在本文中每次引用“包括”时，意图该术语还包括，作为替代的实施方案，短语“基本上由......组成”和由......组成”，其中“由......组成”排除未列举的元素或步骤，“基本上由......组成”允许包括额外的不实质上影响所考虑的组合物或方法的基本和新颖特征的元素或步骤。当前第1页1 2 3