一种室温自发愈合肌能效贴的制备方法

本发明涉及一种室温自发愈合肌能效贴的制备方法，属于功能材料、康复医疗领域。

背景技术：

1、踝关节扭伤是最常见的肌肉骨骼损伤之一，高达70％的人群一生中曾经历过踝关节损伤。全球急诊数据显示，急性踝关节扭伤的年发病率为0.2％-0.7％，原因是康复不足或过早恢复体力活动。因此，降低再次受伤风险和慢性踝关节炎的风险至关重要。传统运动肌能效贴(kt)是一种弹性织物胶带，可重新定位半脱位关节、矫正肌肉功能、改善血液循环和减轻疼痛，被临床医生和运动教练广泛用作治疗和预防踝关节扭伤。然而，kt的力学性能不足，运动中多次摩擦和拉伸容易导致胶带卷起并产生裂缝。此外，运动出汗导致kt的粘合强度和耐水性不足，会影响胶带的使用寿命。因此，需要一种具有良好力学性能、自愈合性能和干湿粘附力的弹性胶带来替代传统kt肌能效贴。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、本发明要解决的技术问题是：传统肌能效贴力学性能、出汗期间粘合强度不足的问题。

3、[技术方案]

4、本发明的技术效果如下：

5、本发明提供了一种可室温自发愈合的肌能效贴的制备方法，选用水性聚氨酯(pu)为基体。合成了具有软硬段高分子结构的水性聚氨酯，软段是柔性链，由聚醚多元醇组成，提供了良好的弹性和韧性；硬段为氨基甲酸酯和脲键，提供了良好的强度。在水中形成带有负电荷的稳定的胶体。选用聚乙烯胺(pvam)为添加剂，聚乙烯胺每个重复单元上的侧链上都带有伯胺基，由于伯胺基的电离，聚乙烯胺在水中形成带有正电荷的聚电解质。在氨水的保护下，我们将带有负电荷的聚氨酯胶体与带有正电荷的聚乙烯胺共混形成复合胶体。干燥成膜后，得到可室温自发愈合的肌能效贴。在干燥成膜过程中，由于静电相互吸引，在膜的内部形成了离子聚集体。离子聚集体是由正负电荷吸引形成离子团簇，并吸引局部高分子链，形成大小为几个纳米的聚集体。形成的离子聚集体在室温下具有良好的松弛性能，在聚合物破损后，可以带动局部高分子链运动，从而实现室温自发愈合。除此之外，得到的水性聚氨酯-聚乙烯胺弹性体具有自粘附性，是因为聚氨酯和皮肤表面形成大量的范德华力。同时，在湿润状态下也具有良好的粘附力。这是由于聚乙烯胺带有大量的伯胺基，遇到水分子后电离出正电荷，和带负电的皮肤通过静电吸引作用来保持湿粘附力。因此，制备的水性聚氨酯-聚乙烯胺弹性体具有良好的力学性能，自愈合性能和干湿粘附力，可作为一种新型肌能效贴使用。该肌能效贴的拉伸强度为3.5mpa，断裂伸长率为960％，猪皮上180度剥离测试的干湿粘附力(界面韧性)分别为90j/m2和110j/m2，室温2小时愈合效率为90％。

6、本发明提供了一种可室温自发愈合的肌能效贴的制备方法，是将水性聚氨酯、聚乙烯胺和氨水分散混匀，得到复合胶体；然后将复合胶体干燥后得到室温自发愈合的肌能效贴；其中，聚乙烯胺占聚乙烯胺和水性聚氨酯总质量的质量分数为0.2％以上且低于2％。

7、在本发明的一种实施方式中，按照重量份数配比，复合胶体包括水性聚氨酯94份，聚乙烯胺1份，氨水5份。

8、在本发明的一种实施方式中，按照重量份数配比，复合胶体包括水性聚氨酯94.6份，聚乙烯胺0.4份，氨水5份。

9、在本发明的一种实施方式中，按照重量份数配比，复合胶体包水性聚氨酯94.8份、聚乙烯胺0.2份、氨水5份。

10、在本发明的一种实施方式中，氨水的浓度为28wt％。

11、在本发明的一种实施方式中，氨水相对复合胶体的质量份数为5-10％。

12、在本发明的一种实施方式中，水性聚氨酯与聚乙烯胺的质量比为94：1。

13、在本发明的一种实施方式中，水性聚氨酯为实验室合成，聚乙烯胺为商用。

14、在本发明的一种实施方式中，复合胶体干燥温度为40℃，干燥时间为24小时。

15、在本发明的一种实施方式中，水性聚氨酯通过如下过程合成获得：

16、以多元醇、含羧基的亲水物质和二异氰酸酯为原料，在90-110℃和氮气保护下搅拌反应制得预聚体。在预聚体中加入丙酮溶解后，再加入水、中和剂、扩链剂搅拌反应，除去有机溶剂后制得水性聚氨酯。其中，所述二异氰酸酯与多元醇羟基的摩尔比为1.0-1.6，含羧基的亲水物质的含量为水性聚氨酯固含量的4-6％，水性聚氨酯的固含量为30-40％。所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。所述多元醇为聚己内酯二元醇或聚丙二醇。所述含羧基的亲水物质为2,2-二羟甲基丙酸。所述中和剂为三乙胺或三乙醇胺，中和度为80-100％。所述扩链剂为乙二胺，含量为多元醇和含羧基的亲水物质摩尔总数的30-80％。

17、本发明基于上述制备方法提供一种室温自发愈合的肌能效贴。

18、在本发明的一种实施方式中，上述肌能效贴能够在室温下自愈合。以及，自愈合条件为室温2小时。

19、本发明还提供了上述肌能效贴在踝关节扭伤用药贴的制备领域中的应用。

20、本发明的有益效果：

21、本发明方法成本低、制备速度快、节能环保。制备了具有良好力学性能、室温自发愈合性能和干湿粘附力的肌能效贴。

22、本发明方法通过控制一定组分配比获得特定复合胶体、制备具有不同拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率、自愈合性能、粘附性能的聚合物，在特定配比的复合胶体条件下，形成的肌能效贴性能最为优异，拉伸强度为3.5mpa，断裂伸长率为960％，猪皮上180度剥离测试的干、湿粘附力(界面韧性)分别为90j/m2和110j/m2，室温2小时愈合效率为90％。

技术特征：

1.一种可室温自发愈合的肌能效贴的制备方法，其特征在于，是将水性聚氨酯、聚乙烯胺和氨水分散混匀，得到复合胶体；然后将复合胶体干燥后得到室温自发愈合的肌能效贴；其中，聚乙烯胺占聚乙烯胺和水性聚氨酯总质量的质量分数为0.2％以上且低于2％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氨水相对复合胶体的质量份数为5-10％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水性聚氨酯与聚乙烯胺的质量比为94：1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照重量份数配比，复合胶体包括水性聚氨酯94份，聚乙烯胺1份，氨水5份。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照重量份数配比，复合胶体包括水性聚氨酯94.6份，聚乙烯胺0.4份，氨水5份。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照重量份数配比，复合胶体包水性聚氨酯94.8份、聚乙烯胺0.2份、氨水5份。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，复合胶体的干燥温度为40℃，干燥时间为24小时。

8.权利要求1-7任一项所述方法制备得到的一种室温自发愈合的肌能效贴。

9.根据权利要求8所述的肌能效贴，其特征在于，其在室温下自愈合。

10.权利要求8所述的肌能效贴在踝关节扭伤用药贴的制备领域中的应用。

技术总结
本发明公开了一种室温自发愈合肌能效贴的制备方法，属于功能材料，康复医疗领域。本发明通过将水性聚氨酯、聚乙烯胺和氨水分散混匀，得到复合胶体；然后将复合胶体干燥后得到室温自发愈合的肌能效贴；其中，聚乙烯胺占聚乙烯胺和水性聚氨酯总质量的质量分数为0.2％以上且低于2％。本发明方法成本低、制备速度快、节能环保。制备了具有良好力学性能、室温自发愈合性能和干湿粘附力的肌能效贴。

技术研发人员：司鹏翔,豆叶帆,童宇航,祝博文,吴赟,张丹
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19