本发明涉及用于医疗应用的润滑剂领域，更具体地，本发明提供一种水溶性润滑组合物和快干型水溶性润滑剂。
背景技术
目前，润滑剂被广泛地应用于医疗领域中。例如，很多医疗器械在深入人体内时会对人体器官造成不同程度的机械性损伤，而润滑剂能够最大程度地减小器械对身体组织、黏膜等的伤害。当前，医疗领域中所采用的润滑剂主要有水溶性润滑剂、硅树脂润滑剂、石油润滑剂以及油性润滑剂等。在这些润滑剂中，水溶性润滑剂是最为理想、安全的医用润滑剂，它无毒、无菌、无色、无味、不油腻、无刺激性反应，因而被广泛地采用。然而，目前市场上销售的水溶性润滑剂产品大部分不能达到完全水溶的要求程度，在较长时间放置以后会产生分层、沉淀或相分离等现象。
因此，开发一种在提供良好的润滑性的同时还具有优异的完全水溶性的医疗润滑剂具有重要的意义。
技术实现要素：
从以上阐述的技术问题出发，本发明的目的之一是提供一种水溶性润滑组合物和快干型水溶性润滑剂，所述水溶性润滑组合物和快干型水溶性润滑剂在提供良好的润滑性的同时还具有优异的完全水溶性。
本发明人经过深入细致的研究，完成了本发明。
根据本发明的一个方面，提供一种水溶性润滑组合物，所述水溶性润滑组合物以其总重量计包含：
10-90重量％的水溶性聚酯或水溶性聚醚，所述水溶性聚酯或水溶性聚醚的亲水疏水平衡值(hlb)大于或等于7；
0.2-10重量％的表面活性剂；和
1-89.8重量％的溶剂。
优选地，所述水溶性聚酯或水溶性聚醚的重均分子量在200至5000的范围内。
优选地，所述水溶性聚酯为脂肪酸聚氧乙烯酯。
优选地，所述脂肪酸聚氧乙烯酯具有由化学式rcoo(ch2ch2o)nh表示的结构，其中r表示具有8-14个碳原子的烷基，并且n表示9-14的整数。
优选地，所述水溶性聚醚为烷基聚氧乙烯氧丙烯醚。
优选地，所述烷基聚氧乙烯氧丙烯醚具有由化学式r’-o-(ch2ch2o)a(c3h6o)bh表示的结构，其中r’表示具有4-16个碳原子的烷基，a表示4-20的整数，并且b表示1-10的整数。
优选地，所述表面活性剂为山梨醇酐单油酸酯。
优选地，所述溶剂选自乙醇、异丙醇或其混合物。
根据本发明的另一个方面，提供一种快干型水溶性润滑剂，所述快干型水溶性润滑剂以1∶1至9∶1的重量比包含如上所述的快干型水溶性润滑组合物以及推进剂。
优选地，所述推进剂为液化石油气。
与本领域中的现有技术相比，本发明的优点在于：根据本发明的述水溶性润滑组合物和快干型水溶性润滑剂具有良好的润滑性，同时还具有优异的完全水溶性。
具体实施方式
以下将结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。将会懂得，考虑了其他实施方式，且不脱离本发明的范围或精神，可以实施这些其他实施方式。因此，以下的详细描述是非限制性的。
除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物化特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
根据本发明的一个方面，提供一种水溶性润滑组合物，所述水溶性润滑组合物以其总重量计包含：
10-90重量％的水溶性聚酯或水溶性聚醚，所述水溶性聚酯或水溶性聚醚的亲水疏水平衡值(hlb)大于或等于7；
0.2-10重量％的表面活性剂；和
1-89.8重量％的溶剂。
根据本发明的技术方案采用水溶性聚酯或水溶性聚醚作为必要的润滑成分。
如在本申请中提及的“亲水疏水平衡值(hlb)”具有化学领域中普遍熟知的含义。即，亲水疏水平衡值(hlb)也称水油度，用于说明表面活性剂分子中的亲水基团与亲油基团的平衡关系。表面活性剂的亲油程度或亲水程度可以用hlb值的大小判断，hlb值越大代表亲水性越强，hlb值约小代表亲油性越强。
根据本发明的技术方案，为了在实现良好的润滑性能的同时实现优异的完全水溶性，所述水溶性聚酯或水溶性聚醚的亲水疏水平衡值(hlb)大于或等于7，优选大于或等于8，更优选大于或等于11，最优选大于或等于12。
根据本发明的技术方案，以其总重量计，所述水溶性润滑组合物包含10-90重量％、优选20-70重量％并且更优选20-50重量％的水溶性聚酯或水溶性聚醚。
根据本发明的技术方案，为了在润滑性和完全水溶性方面进一步提高性能，所述水溶性聚酯或水溶性聚醚的重均分子量在200至5000的范围内。
优选地，所述水溶性聚酯为脂肪酸聚氧乙烯酯。所述脂肪酸聚氧乙烯酯具有由化学式rcoo(ch2ch2o)nh表示的结构，其中r表示具有8-14个碳原子的烷基，并且n表示9-14的整数。可以在本发明中使用的脂肪酸聚氧乙烯酯的实例包括：由南京多源生物工程有限公司生产的usp89，其hlb值为11.5；和由科莱恩化工(中国)有限公司生产的priolube3955，其hlb值为7。
优选地，所述水溶性聚醚为烷基聚氧乙烯氧丙烯醚。所述烷基聚氧乙烯氧丙烯醚具有由化学式r’-o-(ch2ch2o)a(c3h6o)bh表示的结构，其中r’表示具有4-16个碳原子的烷基，a表示4-20的整数，并且b表示1-10的整数。可以在本发明中使用的烷基聚氧乙烯氧丙烯醚的实例包括：由科莱恩化工(中国)有限公司生产的genapolep2584，其hlb值为8.5；由陶氏化学公司生产的50-hb-750，其hlb值为12；和由陶氏化学公司生产的ecosurfsa-4，其hlb值为7。
在根据本发明的水溶性润滑组合物中还包含用于提高表面活性性能的表面活性剂。
根据本发明的技术方案，以其总重量计，所述水溶性润滑组合物包含0.2-10重量％、优选0.5-8重量％并且更优选1-4重量％的表面活性剂。
对表面活性剂的类型没有特别限制，所述表面活性剂可以包含下列各项中的一种或多种：山梨醇酐单油酸酯、失水山梨醇月桂酸酯和聚氧乙烯月桂醚。优选地，所述表面活性剂为山梨醇酐单油酸酯。可以在本发明中使用的表面活性剂的实例包括：由国药集团化学试剂有限公司生产的司盘80；由国药集团化学试剂有限公司生产的司盘20；和由禾大化学品(上海)有限公司生产的brij30。
在根据本发明的水溶性润滑组合物中还包含用于溶解如上所述的水溶性聚酯或水溶性聚醚以及表面活性剂的溶剂。
根据本发明的技术方案，以其总重量计，所述水溶性润滑组合物包含1-89.8重量％、优选10-80重量％并且更优选30-60重量％的溶剂。
对溶剂的类型没有特别限制，所述溶剂优选与水充分溶解。优选地，所述溶剂选自有机溶剂。更优选地，所述有机溶剂选自下列各项中的一种或多种的混合物：乙醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚和丙二醇。
根据本发明的另一个方面，为了提高所述水溶性润滑组合物的使用便利性，本发明还提供一种快干型水溶性润滑剂，所述快干型水溶性润滑剂以1∶1至9∶1的重量比包含如上所述的快干型水溶性润滑组合物以及推进剂。
对可以在本发明中使用的推进剂的类型没有特别限制，只要其通常被用于医疗领域中并且基本上不与如上所述的水溶性聚酯或水溶性聚醚、表面活性剂以及溶剂发生反应即可。优选地，所述推进剂为液化石油气。
根据本发明的技术方案，为了实现不同的技术作用，在所述水溶性润滑组合物和快干型水溶性润滑剂中还可以任选地包含另外的组分，只要该组分基本上不与如上所述的水溶性聚酯或水溶性聚醚、表面活性剂以及溶剂发生反应并且完全溶解于水中即可。所述另外的组分选自下列各项中的一种或多种的组合：防腐剂、杀菌剂、着色剂、防锈剂、络合剂和香精。
根据本发明的上述水溶性润滑组合物可以通过本领域中的常规技术方法制备。例如，在常温(25℃)和常压(约1个大气压)的条件下，以所述润滑组合物的总重量按100重量％计，将润滑组合物的各成分加入玻璃或者不锈钢容器中并且充分混合以得到混合物。当制备所述快干型水溶性润滑剂时，将所述混合物加入铝或马口铁质的气雾罐中，加入lpg推进剂并密封。
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。需要指出，这些描述和实施例都是为了使本发明便于理解，而非对本发明的限制。本发明的保护范围以所附的权利要求书为准。
实施例
在本发明中，除非另外指出，所采用的试剂均为商购产品，直接使用而没有进一步纯化处理。此外，所提及的“％”为“重量％”，并且所提及的“份”为“重量份”。
具体地，在本发明中所采用的主要原料如下表所示：
测试方法
根据下面列出的具体方法，对在实施例和比较例中制备的各种水溶性润滑组合物和快干型水溶性润滑剂进行测试。
润滑性能测试
依据《gb10006-88塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法》对以上制备的样品进行测试。当测试结果为小于或等于0.3时，说明所测的润滑剂具有良好的润滑性。
具体地，使用中性清洁剂彻底清洗不锈钢的表面，包括正反面，清洗后应待表面彻底干燥。直接将润滑油均匀喷洒于不锈钢表面。将不锈钢板80-90度倾斜放置于室温环境下30分钟。在台式摩擦系数测试仪的水平钢带中央区，先用无水乙醇将钢带表面擦拭干净，将试样紧贴钢带展平，用强力胶带将试样右端粘上；然后将覆有试样的滑块放于覆在钢带上面的试样上，在滑块和传感器间挂好细钢丝。启动实验，测试摩擦系数。待试验完全结束，滑块回位后，取下滑块和试样。开始第二次实验。每个试样拉动5次，记录3-5次拉动的动摩擦系数值。计算三次摩擦系数值的平均值。
水溶性测试
在室温下，取1g润滑剂原液(即，在下面的实施例或比较例中制备的润滑混合物)加入到200毫升的玻璃烧杯中。向其中加入100毫升的去离子水并且以800转/分的转速搅拌混合液15分钟。静置过夜后观察混合液状态。如果得到呈均一的透明或半透明状态的液体，则该润滑剂原液为完全水溶性。如出现分层、沉淀、相分离等现象则该润滑剂原液为非完全水溶性。
浊度测试
打开hach2100p浊度计电源，用di水将取样瓶冲洗干净，倒入1/3取样瓶的润滑剂的样品，将di水置换出来，如此反复三次。将样品倒入取样瓶，用无尘纸将取样瓶的表面擦试干净。将取样瓶放入浊度仪样品槽内，盖上盖子读取数据并记录。浊度小于或等于30为具有良好的透明度，浊度小于或等于10为具有优异的透明度。根据本发明，采用浊度作为定量指标来进一步表征水溶性。浊度越小，透明度越高，进而水溶性越好。
实施例1
在常温(25℃)和常压(约1个大气压)的条件下，将10.0g的genapolep2584、0.2g的司盘80和89.8g的异丙醇加入到玻璃烧杯中，充分混合，以得到润滑组合物。
根据如上详细描述的用于测量润滑性、浊度、水溶性的测试方法对所制备的润滑组合物进行测试，其结果显示在表1中。
实施例2-15和比较例1-12
根据与实施例1类似的方法制备润滑组合物，不同之处在于如下表1-6中所示改变各个组分的种类和含量。
根据如上详细描述的用于测量润滑性浊度、水溶性的测试方法对实施例2-15和比较例1-12中所制备的润滑组合物进行测试，其结果分别显示在表1-6中。
实施例16-18
在常温(25℃)和常压(约1个大气压)的条件下，将5g的genapolep2584、0.1g的司盘80和45g的异丙醇加入到玻璃烧杯中，充分混合，以得到润滑组合物。将所述混合物加入铝质气雾罐中，加入50g的lpg推进剂并密封，以得到实施例16的快干型水溶性润滑剂。
根据与实施例16类似的方法分别进行实施例17和18，以制备实施例17和18的快干型水溶性润滑剂，不同之处在于如下表7中所示改变各个组分的含量。
根据如上详细描述的用于测量润滑性、浊度、水溶性的测试方法对实施例16-18中所制备的快干型水溶性润滑剂进行测试，其结果分别显示在表7中。
表1根据实施例1-3和比较例1-2的水溶性润滑组合物及其性能
如表1中所示，在实施例1-3中采用hlb值大于7(即，8.5)的水溶性聚醚genapolep2584、表面活性剂司盘80和溶剂异丙醇制备水溶性润滑组合物。结果显示，在实施例1-3中制备的润滑组合物具有良好的润滑性，同时具有优异的水溶性。与之相比较地，当genapolep2584的含量小于10重量％(例如，对比例1中的“2.0重量％”)时，所得到的润滑组合物的润滑性不良；而当表面活性剂的含量大于10重量％(例如，对比例2中的“16.7重量％”)时，润滑组合物是非水溶性的。
表2根据实施例4-6和比较例3-4的水溶性润滑组合物及其性能
如表2中所示，在实施例4-6中采用hlb值大于7(即，12)的水溶性聚醚50-hb-750、表面活性剂司盘80和溶剂乙醇制备水溶性润滑组合物。结果显示，在实施例4-6中制备的润滑组合物具有良好的润滑性，同时具有优异的完全水溶性。与之相比较地，当50-hb-750的含量小于10重量％(例如，对比例3中的“2.0重量％”)时，所得到的润滑组合物的润滑性不良；而当表面活性剂的含量大于10重量％(例如，对比例4中的“16.7重量％”)时，润滑组合物是非水溶性的。
表3根据实施例7-9和比较例5-6的水溶性润滑组合物及其性能
如表3中所示，在实施例7-9中采用hlb值大于7(即，11.5)的水溶性聚酯usp89、表面活性剂司盘80和溶剂异丙醇制备水溶性润滑组合物。结果显示，在实施例7-9中制备的润滑组合物具有良好的润滑性，同时具有优异的完全水溶性。与之相比较地，当usp89的含量小于10重量％(例如，对比例5中的“2.0重量％”)时，所得到的润滑组合物的润滑性不良；而当表面活性剂的含量大于10重量％(例如，对比例6中的“16.7重量％”)时，润滑组合物是非水溶性的。
表4根据实施例10-12和比较例7-8的水溶性润滑组合物及其性能
如表4中所示，在实施例10-12中采用hlb值为7的水溶性聚酯priolube3955、表面活性剂司盘80和溶剂异丙醇制备水溶性润滑组合物。结果显示，在实施例10-12中制备的润滑组合物具有良好的润滑性，同时具有优异的水溶性。与之相比较地，当priolube3955的含量小于10重量％(例如，对比例7中的“2.0重量％”)时，所得到的润滑组合物的润滑性不良；而当表面活性剂的含量大于10重量％(例如，对比例8中的“16.5重量％”)时，润滑组合物是非水溶性的。
表5根据实施例13-15和比较例9-10的水溶性润滑组合物及其性能
如表5中所示，在实施例13-15中采用hlb值为7的水溶性聚醚ecosurfsa-4、表面活性剂司盘80和溶剂异丙醇制备水溶性润滑组合物。结果显示，在实施例13-15中制备的润滑组合物具有良好的润滑性，同时具有优异的水溶性。与之相比较地，当ecosurfsa-4的含量小于10重量％(例如，对比例9中的“2.0重量％”)时，所得到的润滑组合物的润滑性不良；而当表面活性剂的含量大于10重量％(例如，对比例10中的“16.7重量％”)时，润滑组合物是非水溶性的。
表6根据比较例11-12的水溶性润滑组合物及其性能
如表6中所示，在比较例11和12中采用hlb值小于7的水溶性聚酯priolube3952(hlb值为3.5)或水溶性聚醚tritonx-15(hlb值为4.9)、表面活性剂司盘80和溶剂异丙醇制备水溶性润滑组合物。结果显示，所得到的润滑组合物是非水溶性的，无法实现完全水溶性的效果。
表7根据实施例16-18的快干型水溶性润滑剂及其性能
如表7中所示，在实施例16-18中采用hlb值大于7(即，8.5)的水溶性聚醚genapolep2584、表面活性剂司盘80和溶剂异丙醇制备水溶性润滑组合物。并且，通过向其中加入lpg推进剂而进一步得到快干型水溶性润滑剂。
结果显示，在实施例16-18中制备的快干型水溶性润滑剂具有良好的润滑性，同时具有优异的水溶性。
由上可知，根据本发明的技术方案能够得到在提供良好的润滑性的同时还具有优异的完全水溶性的水溶性润滑组合物和快干型水溶性润滑剂。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。