Poss氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂层及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种POSS氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂层及制备方法。所述的涂层由（甲基）丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯共聚物与六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中一种或两种的固化剂在医用聚氯乙烯板上形成。其制备方法过程包括：将POSS氟硅丙烯酸酯共聚物配制成二氯甲烷或乙酸乙酯和正己烷的混合溶液；溶液通过喷枪，喷涂在医用聚氯乙烯表面，形成血液相容性良好的涂层。本发明的优点：制备过程工艺简单，原料易得，易于产业化及大规模生产；所制备的血液相容性涂层成膜性好，疏水性好，具有良好的血液相容性，有较高的实用价值。
【专利说明】POSS氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂层及制备
【技术领域】[0001]本发明涉及一种(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂层及制备方法，属于表面科学及生物医用高分子材料领域。
【背景技术】
[0002]随着科学发展，生物医用材料越来越多的被应用在临床医学中。其中抗凝血生物材料是生物材料的重要组成部分，被广泛应用于与人类血液和组织相接触的医用材料上。
[0003]超疏水性的表面，由于其表面自由能低，与血液中各成分的吸附能力低，从而具有较好的血液相容性。Khorasani等对聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜进行超疏水或超亲水改性，体外血小板静态粘附实验表明，与原始PDMS膜(水接触角=105° )相比，超疏水改性的PDMS膜(水接触角=170° )和超亲水改性的PDMS膜(水接触角=10° )均具有出色的血液相容性(Khorasani MT, Mirzadeh H.1n Vitro Blood compatibility of modifiedPDMS surfaces as superhydrophobic and superhydro- phi lie materials.Journal ofApplied Polymer Science, 2004，91: 2042-2047)。傅强等以阵列碳纳米管薄膜为模板，制备了超疏水含氟聚氨酯薄膜(水接触角=163.6±1.1° )，体外血小板静态粘附实验表明，与相同光滑膜(水接触角=109.1±1.5° )相比，该超疏水薄膜具有明显的抗血小板粘附性和优异的血液相容性(Sun TL，Tan H，Han Dj Fu Qj Jiang L.No platelet canadhere-largely improved blood compatibility on nanostructured superhydrophobicsurfaces.Small, 2005，1: 959-963)。Hou等也发现多孔超疏水聚丙烯薄膜具有良好的血液相容性(Hou XMj Wang XBj Zhu QSj Bao JCj Mao C，Jiang LCj Shen J.Preparationof polypropylene superhydro- phobic surface and its blood compatibility.Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2010， 80: 247-250)。
[0004]超疏水表面制备方法众多，如等离子体处理法、刻蚀法、溶胶-凝胶法、气相沉积法、模板法、自组装法和溶剂-非溶剂法等。Erbil等通过选择聚丙烯合适的溶剂和成膜温度，制备了在多种基材上凝胶状的多孔超疏水聚丙烯薄膜(Erbil HYj Demirel AL，AvcY， Mert 0.Transformation of a simple plastic into a superhydrophobic surface.Science, 2003，299:1377-1380)。Yilgor等将疏水改性的二氧化硅粒子和聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、环氧树脂混合，通过多层旋涂，在玻璃基材上制备出了超疏水涂层(YilgorI， Bilgin S， Isik Mj Yilgor E.Facile preparation of superhydrophobic polymersurfaces.Polymer, 2012，53，1180-1188)。然而大部分超疏水表面制作工艺复杂，不适用于大量生产，或存在不易成膜，与基材附着力差等缺点。我们课题组将含氟丙烯酸酯溶液釆用喷涂的方法在铝板上制备出含氟丙烯酸酯超疏水涂层，具有良好的耐低温性能(Li H，Zhao YHj Yuan XY.Facile preparation of superhydrophobic coating by spraying afluorinated acrylic random copolymer micelle solution.Soft Matter, 2013， 9，1005-1009)。有关利用含POSS氟硅丙烯酸酯溶液，通过喷涂制备POSS氟硅丙烯酸酯-聚氨酯超疏水薄膜在血液相容性材料上的研究在文献中尚未见报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂层及制备方法，所述该血液相容性涂层能够提高现有血液相容性材料的抗凝血能力，该涂层易于形成均匀涂层，与基材附着力好，其制备方法过程简单。
[0006]本发明是通过以下技术方案加以实现的:一种(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂层，该涂层是涂覆在医用聚氯乙烯薄膜上形成的，其特征在于，涂层由(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯共聚物与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(iroi)中一种或两种的固化剂组成，(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯共聚物与固化剂的质量比为1:0.05、.2，涂层厚度在IOlOOym之间，静态水接触角大于145° ;涂层中(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷(POSS)氟硅丙烯酸酯结构式如式I所示，数均分子量为20000-40000，分子量分布指数在1.8^2.5范围内，
【权利要求】
1.一种(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂层，该涂层是涂覆在医用聚氯乙烯薄膜上形成的，其特征在于，涂层由(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯共聚物与六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中一种或两种的固化剂组成，(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯共聚物与固化剂的质量比为1:0.05、0.2，涂层厚度在10.200 μ m之间，静态水接触角大于145° ;涂层中(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯结构式如式I所示，数均分子量为20000.40000，分子量分布指数在1.8、2.5范围内，
2.一种按权利要求1所述的(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂层的制备方法，其特征在于包括以下过程: (1)在温度10-50°C下，将(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯加入二氯甲烷中或加入乙酸乙酯与正己烷按质量比为(1-9):1混合溶剂中，配制成质量浓度为5%-20%的溶液，按溶液中的(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯与固化剂的质量比1: (0.05-0.2)向溶液中加入固化剂，并按(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟硅丙烯酸酯与催化剂1000:1的质量比向溶液中加入催化剂，所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或两种，所述催化剂是二月桂酸二异丁基烯； (2)以干燥洁净的医用聚氯乙烯为基材，将步骤(I)制得的聚合物溶液通过喷嘴直径为0.1-0.2mm的喷枪，以0.05-0.2MPa的空气压力为动力，距基材表面2_20cm，喷涂5-30min，得到厚度为10.200 μ m之间的涂层，再经室温干燥10_48h，得到(甲基)丙烯酰氧基低聚倍半硅氧烷氟 硅丙烯酸酯-聚氨酯血液相容性涂层。
【文档编号】C08G18/62GK103468120SQ201310433251
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】赵蕴慧, 蔡京哲, 袁晓燕, 李晓晖, 李辉 申请人:天津大学