CN105963798B

CN105963798B - 一种水基润滑液及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN105963798B
Application number: CN201510690412.7A
Authority: CN
Inventors: 张田林; 岳夏丹; 时恒阳; 李江; 杨青
Original assignee: Jiangsu Jia Dingcheng Medical Devices Co Ltd; Huaihai Institute of Techology
Current assignee: Jiangsu Jia Dingcheng Medical Devices Co Ltd; Huaihai Institute of Techology
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2019-02-15
Anticipated expiration: 2035-10-15
Also published as: CN105963798A

Abstract

本发明提供一种赋予PVC导尿管表面超润滑性能的水基润滑液，制备所述水基润滑液的原料包括有：聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、改性剂、水性聚氨酯乳液、去离子水以及乙醇，其中所述改性剂指的是聚乙二醇羧酸脲，其是由聚乙二醇羧酸和尿素为原料，通过中和反应制得的。使用水基润滑液对PVC导尿管进行表面亲水润滑改性，浸渍、喷涂或刷涂方法均可，方法和工序简单；所述水基润滑液在PVC导尿管表面涂层均匀，厚度可调；溶剂挥发对大气环境不会产生任何污染和危害。

Description

一种水基润滑液及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种水基润滑液，特别涉及能够赋予聚氯乙烯(PVC)导尿管表面超润滑性能的水基润滑液，属于精细化工领域。

背景技术

医用导管是指能够连通生物体内外，在排液、血液传输、辅助导入其他医疗器具及通过感应元件检测生物体内状况等过程中所使用的一类管状制品。导尿管就是医用导管的一种。能够用作导尿管的材料种类繁多，主要包括聚氯乙烯(PVC)、硅橡胶、聚氨酯或天然橡胶，而且这些材料大多是疏水性的。其中PVC材料价格低廉，加工成型工艺简单，材料生物稳定性高，是临床使用量最大的导尿管品种。但是临床使用PVC导尿管要求其外表面具有高亲水润滑性。PVC导尿管外表面亲水润滑性能高，能够减少PVC导尿管在使用过程中对尿道粘膜的损伤、减轻病患者的痛苦，减少病毒感染；减少血纤维蛋白、血小板及管壁的黏附。为了满足临床应用的需求，需要对PVC导尿管材料表面进行亲水润滑改性。目前，PVC导尿管外表面亲水润滑改性方式可分为物理改性、化学改性、等离子体改性、光接枝改性等，唯有物理改性的成本低廉、工艺技术简单易行。物理改性即在PVC导尿管表面直接涂覆亲水性聚合物。常用的亲水性聚合物有聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或其共聚物、或其共混物等。将亲水性聚合物涂覆在PVC导尿管表面进行改性技术最为简便，但亲水性聚合物附着力较弱，涂层易脱落。提高亲水性聚合物涂层附着力的方法是添加粘附性强的物质，如偶联剂或粘合剂，已经公开的方法有US4748324、US4642267、US5001009、US4792914、US5041100、US4119094、CN101365502、CN102166377、CN1537643、CN102973987、CN10448375、CN101222946。以上所述公开方法中，一类是首先将偶联剂溶液作为底层涂覆在导管表面，干燥后，然后再将亲水涂层溶液涂覆导管表面，进行干燥后，即得到所需的含干性亲水聚合物的润滑涂层；第二类是将含有粘合剂的溶液涂覆在导管表面，干燥后，形成粘合剂底层，再将亲水涂层溶液涂覆导管表面，进行干燥后，即得到所需的含干性亲水聚合物的润滑涂层；第三类是含有粘合剂和亲水聚合物的混合有机溶液一次性涂敷在导管表面，进行干燥后，得到所需的含干性亲水聚合物的润滑涂层；由此得知，现有技术存在工序繁琐、乙酸乙酯、丙酮、环己酮或其它有机溶剂挥发造成环境污染的缺陷。为了解决上述问题，本发明提供了一种赋予PVC导尿管外表面超润滑性能的水基润滑液。

发明内容

本发明提供了一种赋予PVC导尿管表面超润滑性能的水基润滑液，其中所述水基润滑液包括以下原料组份和其质量配比：

其中所述聚乙烯吡咯烷酮指的是平均分子量在40000以上的聚乙烯吡咯烷酮；

所述聚丙烯酰胺指的是平均分子量为200～2200万的非离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺；

所述水性聚氨酯乳液指的是固含量为20～50％的水性脂肪族聚氨酯乳液；

专业人员熟知，溶解有无机物或有机物的水溶液在疏水性PVC表面进行均匀涂覆，必须在所述水溶液中使用表面活性剂；另外溶解有无机物或有机物的水溶液粘度也是控制其在疏水性PVC表面涂覆均匀性的关键因素。

已有研究证实，表面涂覆干性亲水润滑层的PVC导尿管在临床使用前，首先进行水浸润，水浸润时间在0.15～2分钟，水浸润时间比较长，影响了亲水润滑导尿管走进家庭随取随用的特点。故有人在所述干性亲水润滑层中添加强吸水剂和水速溶剂，例如甘油或尿素，加快了表面涂覆干性亲水润滑层PVC导尿管的水亲润过程，缩短了水浸润时间。

专业人员熟知，聚乙二醇既溶于水，又溶于有机溶剂，具有两亲性结构和表面活性剂功能；同时在所述干性亲水润滑层中添加尿素，能够加快表面涂覆干性亲水润滑层PVC导尿管的水亲润过程，缩短了水浸润时间，本发明人将聚乙二醇和尿素特征相结合，形成一种聚乙二醇羧酸脲用作所述水基润滑液的改性剂；研究结果已经证实所述聚乙二醇羧酸脲属于一种多功能助剂，既能够用作所述水基润滑液中的亲水聚合物、表面活性剂和增稠增粘剂，又能够用作所述水基润滑液中的强吸水剂和水速溶剂。故此，产生了本发明所述的聚乙二醇羧酸脲作为改性剂用于所述水基润滑液。

本发明所述的改性剂，其特征在于指的是聚乙二醇羧酸脲，其是以聚乙二醇羧酸和尿素为原料，通过中和反应制得的聚乙二醇羧酸脲；所述聚乙二醇羧酸与尿素的质量配比为1∶0.05～1.5；

其中所述聚乙二醇羧酸指的是聚乙二醇单羧酸、聚乙二醇二羧酸或烷氧基聚乙二醇羧酸中的一种或两种以上，所述烷氧基指的是C₁～C₁₂烷氧基。

本发明提供一种赋予PVC导尿管表面超润滑性能的水基润滑液的制备方法，包括以下步骤：

①称取聚乙二醇羧酸和尿素，分别配制成聚乙二醇羧酸水溶液和尿素水溶液，控制聚乙二醇羧酸水溶液温度在25～60℃之间，将尿素水溶液缓慢加入聚乙二醇羧酸水溶液中，搅拌反应0.5～1小时，制得聚乙二醇羧酸脲水溶液；

其中所述聚乙二醇羧酸指的是聚乙二醇单羧酸、聚乙二醇二羧酸或烷氧基聚乙二醇羧酸中的一种或两种以上，所述烷氧基指的是C1～C12烷氧基；所述聚乙二醇羧酸与尿素的质量配比为1∶0.05～1.5。

②称取聚乙烯吡咯烷酮速溶在乙醇中，用去离子水稀释，配制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；再称取聚丙烯酰胺溶解在去离子水中，制成聚丙烯酰胺水溶液；

其中所述聚乙烯吡咯烷酮指的是平均分子量在40000以上的聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮∶乙醇∶去离子水的质量配比为1∶0～30∶5～25；

所述聚丙烯酰胺指的是平均分子量为200～2200万的非离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺∶去离子水的质量配比为1∶10～40；

③依照所述水基润滑液的原料组份和其质量配比，取聚乙烯吡咯烷酮溶液、聚丙烯酰胺水溶液和水性聚氨酯乳液，依次加入聚乙二醇羧酸脲水溶液中，室温下搅拌均匀，经过压滤去除固体杂质，真空抽气脱除气泡，制得所述水基润滑液；

其中所述水性聚氨酯乳液指的是固含量为20～50％的水性脂肪族聚氨酯乳液；

所述聚乙烯吡咯烷酮溶液∶聚丙烯酰胺水溶液∶聚乙二醇羧酸脲水溶液∶水性聚氨酯乳液的质量配比为10～40∶10～50∶2～20∶10～40。

本发明的有益效果是所述水基润滑液是一种水性润滑液，采用浸渍、喷涂或刷涂方法，都可以对PVC导尿管表面进行亲水润滑改性，方法和工序简单；所述水基润滑液在PVC导尿管表面涂层均匀，厚度可调；溶剂挥发对大气环境不会产生任何污染和危害。

具体实施例

实施例1水基润滑液-I

水基润滑液的配制：称取甲氧基聚乙二醇(400)羧酸2.6克，溶解在5克去离子水中，添加溶有0.4克尿素的水溶液5.4克，30℃下搅拌半小时，制得甲氧基聚乙二醇(400)羧酸脲水溶液；称取7克聚乙烯吡咯烷酮-K90速溶在18克乙醇中，添加12克去离子水稀释，制得聚乙烯吡咯烷酮溶液；再称取平均分子量为300的非离子聚丙烯酰胺1克，溶解在29克去离子水中，分散均匀后，制得聚丙烯酰胺水溶液；取聚乙烯吡咯烷酮溶液、聚丙烯酰胺水溶液和固含量为32％的水性脂肪族聚氨酯乳液20克，依次加入甲氧基聚乙二醇(400)羧酸脲水溶液中，室温搅拌均匀，制得水基润滑液粗品；将水基润滑液粗品通过600目滤网，滤出固体杂质，然后保持压力0.075～0.085MPa进行抽气除泡30分钟后，即制得水基润滑液-I。

实施例2水基润滑液-II

依据实施例1的方法和步骤，将甲氧基聚乙二醇(400)羧酸脲改换为聚乙二醇(600)单羧酸脲，平均分子量为300的非离子聚丙烯酰胺改换为平均分子量为800的阴离子聚丙烯酰胺，即制得水基润滑液-II。

实施例3水基润滑液-III

依据实施例1的方法和步骤，将甲氧基聚乙二醇(400)羧酸脲改换为聚乙二醇(2000)羧酸脲，聚乙烯吡咯烷酮-K90改换为聚乙烯吡咯烷酮-K120，平均分子量为300的非离子聚丙烯酰胺改换为平均分子量为800的阴离子聚丙烯酰胺，即制得水基润滑液-III。

实施例4水基润滑液的应用

将表面洁净的PVC导管分别浸入水基润滑液-I～III中，取出后淋干，在50℃的烘箱内烘干10分钟，即得到表面均匀涂敷干态亲水润滑涂层的PVC导管-I、表面均匀涂敷干态亲水润滑涂层的PVC导管-II和表面均匀涂敷干态亲水润滑涂层的PVC导管-III。分别将表面均匀涂敷干态亲水润滑涂层的PVC导管-I～III浸入去离子水中3～10秒钟，取出测定PVC导管表面的水接触角、附着性及摩擦系数等，考察水基润滑液-I～III的应用性能，包括涂层的亲水性、润滑性和牢固强度等性能。

实验结果表明，表面涂敷亲水润滑涂层的PVC导管-I～III的水接触角依次为35.3°、33.5°和28.5°；表面涂敷亲水润滑涂层的PVC导管-I～III的摩擦系数为表面未涂敷亲水润滑涂层的PVC导管的2.5％、1.8％和1.2％；表面涂敷亲水润滑涂层的PVC导管-I～III在水中室温浸泡24小时后，再取出烘干后，称重均没有变化。

Claims

1.一种赋予PVC导尿管表面超润滑性能的水基润滑液，所述水基润滑液包括以下原料与原料质量配比：2.0～20.0份的聚乙烯吡咯烷酮、0.25～2.5份的聚丙烯酰胺、0.5～5.0份的改性剂、2.5～25.0份的水性聚氨酯乳液、50.0～80.0份的去离子水和0～30.0份的乙醇，其特征在于所述改性剂指的是聚乙二醇羧酸脲；

其中所述聚乙二醇羧酸脲是以聚乙二醇羧酸和尿素为原料，通过中和反应制得聚乙二醇羧酸脲，所述聚乙二醇羧酸与尿素的质量配比为1∶0.05～1.5；

所述聚乙二醇羧酸指的是聚乙二醇单羧酸、聚乙二醇二羧酸或烷氧基聚乙二醇羧酸中的一种或两种以上，所述烷氧基指的是C₁～C₁₂烷氧基；

所述聚乙烯吡咯烷酮指的是重均分子量在40000以上的聚乙烯吡咯烷酮；

所述聚丙烯酰胺指的是重均分子量为200～2200万的非离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺；

所述水性聚氨酯乳液指的是质量百分数为20～50％的水性脂肪族聚氨酯乳液。

2.依照权利要求1所述的一种赋予PVC导尿管表面超润滑性能的水基润滑液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

其中所述聚乙二醇羧酸指的是聚乙二醇单羧酸、聚乙二醇二羧酸或烷氧基聚乙二醇羧酸中的一种或两种以上，所述烷氧基指的是C₁～C₁₂烷氧基；所述聚乙二醇羧酸与尿素的质量配比为1∶0.05～1.5；

其中所述聚乙烯吡咯烷酮指的是重均分子量在40000以上的聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮∶乙醇∶去离子水的质量配比为1∶0～30∶5～25；

所述聚丙烯酰胺指的是重均分子量为200～2200万的非离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺∶去离子水的质量配比为1∶10～40；

③依照权利要求1所述水基润滑液的原料和质量配比，取聚乙烯吡咯烷酮溶液、聚丙烯酰胺水溶液和水性聚氨酯乳液，依次加入聚乙二醇羧酸脲水溶液中，室温下搅拌均匀，经过压滤去除固体杂质，真空抽气脱除气泡，制得所述水基润滑液；

其中所述水性聚氨酯乳液指的是质量百分数为20～50％的水性脂肪族聚氨酯乳液。