一种医用导管抗菌耐磨亲水涂层的制备方法与流程

本发明属于表面改性的，具体涉及一种医用导管抗菌耐磨亲水涂层的制备方法。

背景技术：

1、在临床医疗器械领域，医用导管是广泛用于各类外科手术、插管手术中的必备耗材，而医用导管多为高分子材料加工制备而成，表面往往较为疏水，介入人体时与接触的组织存在较大摩擦，致使病人有疼痛或灼伤感，更为严重的是损伤血管和腔道组织。

2、现有技术中的解决方法通常为在医用导管表面涂覆亲水涂层，一般采用亲水性聚合物，常用的包括聚乙烯吡咯烷酮（pvp）、聚丙烯酰胺（pam）、聚乙二醇（peg）、聚乙烯醇（pva）、天然多糖及衍生物等亲水性高分子材料。其中，pvp具有优良的生物惰性，不参与人体新陈代谢，生物相容性好，无毒、无刺激，应用广泛。

3、然而，上述亲水涂层也往往存在粘附效果不够持久的问题，尤其是对于需要长时间介入的医用导管，容易出现亲水涂层效果变差，润滑效果不可持续，亲水涂层还可能掉落引发问题，基于此，需要进一步对亲水涂层进行改善。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种医用导管抗菌耐磨亲水涂层的制备方法，所述方法包括如下步骤：

2、步骤1：医用导管预处理

3、将乙烯基硅烷偶联剂加入乙醇中，配制成乙烯基硅烷偶联剂乙醇溶液，然后将医用导管置于上述乙醇溶液中，0.5-2h后取出干燥备用，得到经过预处理的医用导管；

4、步骤2：纳米二氧化钛接枝pvp

5、使用乙烯基硅烷偶联剂改性纳米二氧化钛，反应完成后离心干燥，得到改性纳米二氧化钛；

6、其中，乙烯基硅烷偶联剂的用量为纳米二氧化钛的3-15wt%；

7、配制n-乙烯基吡咯烷酮的溶液，加入上述改性纳米二氧化钛，其中n-乙烯基吡咯烷酮和改性纳米二氧化钛的质量比例为8-2:1，使用γ射线辐射交联，得到纳米二氧化钛接枝pvp，记为tio2-g-pvp；

8、步骤3：pvp溶液制备

9、配制0.5-1.0wt％的pvp乙醇溶液，加入tio2-g-pvp，超声分散均匀，得到pvp溶液；

10、其中，pvp重均分子量为50000-150000，tio2-g-pvp为pvp质量的2-6wt%；

11、步骤4：亲水改性

12、将上述经过预处理的医用导管浸入上述pvp溶液中1-5min后缓慢提出，然后使用γ射线辐射交联，得到亲水改性的医用导管。

13、其中，步骤1中，所述医用导管为硅橡胶或聚氨酯材质，优选为硅橡胶材质。

14、所述的乙烯基硅烷偶联剂，优选乙烯基三甲氧基硅烷（a-171）或乙烯基三乙氧基硅烷（a-151）。

15、其中，步骤2中，所述的乙烯基硅烷偶联剂优选乙烯基三甲氧基硅烷（a-171）或乙烯基三乙氧基硅烷（a-151）。

16、优选的，偶联剂改性纳米二氧化钛的同时进行超声，超声功率50-150w。

17、优选的，乙烯基硅烷偶联剂的用量为纳米二氧化钛的5-9wt%，进一步优选为6-8wt%。

18、优选的，步骤2中，γ射线的辐射剂量为30-60kgy。

19、进一步的，交联反应完成后离心、用乙醇清洗1-3次后干燥。

20、其中，步骤3中，优选的，pvp分子量为50000-120000，进一步优选为60000-100000。

21、优选的，tio2-g-pvp为pvp质量的3-5wt%；

22、其中，步骤4中，优选的，γ射线的辐射剂量为60-150kgy，进一步优选为80-120kgy。

23、本发明还提供了一种亲水涂层，该亲水涂层由上述的方法制备得到。

24、进一步的，本发明还提供了一种亲水涂层的应用，所述的亲水涂层用于医用器材上，所述医用器材优选为医用导管。

25、优选的，所述的亲水涂层用于改善医用器材的亲水性能、耐磨性能、抗菌性能和耐久性能。

26、另外，本发明还提供了一种医用器材，该医用器材表面覆有上述的亲水涂层。

27、优选的，所述医用器材为医用导管。

28、本发明的优点及有益效果在于：

29、（1）纳米二氧化钛具有杀菌、防污、自洁的优异效果，将其应用于亲水涂层可以改善医用导管表面的抗菌效果，但是直接和pvp混合涂覆，效果不佳，发明人经过多次试验，发现可先经过改性得到纳米二氧化钛接枝pvp，再制备亲水涂层可以很好的实现。

30、而本领域公知的，偶联剂可以改善各种材料之间的界面作用，但本发明中不仅如此，还优选使用烯基偶联剂在纳米二氧化钛表面引入双键，然后通过辐射和n-乙烯基吡咯烷酮交联，得到纳米二氧化钛接枝pvp，这样二氧化钛和pvp之间形成一体结构，使得制备pvp溶液时可以获得优异的分散效果，从而纳米二氧化钛在对医用导管的改性上既不影响pvp的效果，又可以最大的发挥纳米二氧化钛的抗菌耐磨性能等，两者协同改善亲水涂层的改性效果，得到的亲水涂层在亲水、抗菌和耐久性能上都有了大幅改善。

31、（2）对于需要长时间介入的医用导管，容易出现亲水涂层效果变差，润滑效果不可持续，亲水涂层还可能掉落引发问题，发明人对医用导管表面改性，结合纳米二氧化钛以及pvp的使用，并且在高能辐射中优选使用γ射线辐射交联，即可使得医用导管表面、pvp链以及纳米二氧化钛进行之间产生交联，通过辐射交联改善了pvp、纳米二氧化钛在医用导管表面的粘附效果，不仅如此，还进一步改善了医用导管长时间使用的耐久问题，长时间使用如10天的使用也几乎不会存在涂层脱落的问题。

32、（3）本发明改性工艺简洁，操作简单，成本低，效果佳，可广泛推广应用。

技术特征：

1.一种医用导管抗菌耐磨亲水涂层的制备方法，其技术特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其技术特征在于，步骤1中，所述医用导管为硅橡胶材质。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其技术特征在于，步骤1中，所述的乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其技术特征在于，步骤2中，所述的乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其技术特征在于，偶联剂改性纳米二氧化钛的同时进行超声，超声功率50-150w；

6.根据权利要求1所述的制备方法，其技术特征在于，步骤2中，γ射线的辐射剂量为30-60kgy。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其技术特征在于，交联反应完成后离心、用乙醇清洗1-3次后干燥。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其技术特征在于，tio2-g-pvp为pvp质量的3-5wt%。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其技术特征在于，步骤4中，γ射线的辐射剂量为80-120kgy。

技术总结
本发明属于表面改性的技术领域，具体涉及一种医用导管抗菌耐磨亲水涂层的制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：医用导管预处理；步骤2：纳米二氧化钛接枝PVP；步骤3：PVP溶液制备；步骤4：亲水改性。本发明对医用导管表面改性，结合纳米二氧化钛以及PVP的使用，使得医用导管表面、PVP链以及纳米二氧化钛进行交联，明显改善了医用导管表面亲水涂层改性的耐久问题。

技术研发人员：汪鸿涛,李明辉,韩梅,程吉卓
受保护的技术使用者：比尔安达（上海）润滑材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15