CN106540336A - 一种医用介入导管表面的亲水改性涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用介入导管表面的亲水改性涂料，该亲水改性涂料由过渡层涂料和润滑层涂料组成，过渡层涂料的组成及各组分的重量份数为：粘结树脂5‑10份、光引发剂Ⅰ0.1‑0.2份、流平剂0.05‑0.1份、溶剂Ⅰ85‑95份；润滑层涂料的组成及各组分的重量份数为：亲水性树脂5‑10份、水***联剂1‑5份、光引发剂Ⅱ0.2‑0.5份、溶剂Ⅱ80‑95份。本发明包括过渡层和润滑层均为光固化涂层，涂层固化时间短，消耗能量低，且方便批量生产。

Description

一种医用介入导管表面的亲水改性涂料
技术领域
本发明涉及一种医用介入导管表面的亲水改性涂料，属于医用介入导管领域。
技术背景
介入导管是医疗过程中最常用的医疗器械和耗材之一，其常用的基材为聚氨酯、聚氯乙烯、聚酯等，这些材料均为疏水材料，在使用过程中容易与组织间发生粘结而造成病患的疼痛，且容易引起感染。对介入导管进行亲水化改性，可提高其润滑性，降低介入导管在使用时病患的不适感，同时提高介入导管的使用安全性。
关于介入导管亲水改性及亲水涂层的设计，国内有大量的专利报道，如专利CN102993407A公开了一种单层亲水涂料改性聚氨酯的方法，该方法首先合成一种水性聚氨酯然后与N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基有机硅共聚制备了光固化涂料，该方法制备的亲水涂层固化后可能有NVP单体残留，且水化后摩擦系数较大；专利CN104448375A公开了一种硅氧烷偶联剂改性后将PVP涂覆到PVC导管表面的方法，该方法制备的亲水涂层水化后摩擦系数较低但附着力较差；专利CN103933616A 公开了一种将导管经过plasma处理后接枝丙烯酸，然后涂覆水性聚氨酯的底层涂料和含聚甲基乙烯基醚-马来酸酐的表层涂料的改性方法，该方法得到的亲水涂层附着力好但由于含有酸性基团需要用浓氨水中和，且制备步骤过多，处理过程比较繁琐。专利CN103289499A公开了一种用聚合物链含有光活性基团的亲水树脂和含有光活***联剂制备光固化亲水涂层的方法，该方法固化时间短，但制备过程中需要合成专用光活性树脂，树脂生产及纯化过程繁琐，而且生产成本较高。
因此，开发一种材料易得、生产固化方法简便快速、生物相溶性好、附着力及润滑性能优良且成本较低的亲水润滑涂层是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医用介入导管表面的亲水改性涂料。
一种医用介入导管表面的亲水改性涂料，其特征在于该亲水改性涂料由过渡层涂料和润滑层涂料组成，所述过渡层涂料的组成及各组分的重量份数为：粘结树脂 5-10份、光引发剂Ⅰ0.1-0.2份、流平剂0.05-0.1 份、溶剂Ⅰ85-95份；所述润滑层涂料的组成及各组分的重量份数为：亲水性树脂5-10份、水***联剂1-5份、光引发剂Ⅱ0.2-0.5份、溶剂Ⅱ80-95 份。
所述粘结树脂为不饱和丙烯酸树脂、不饱和聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种的混合物。
所述光引发剂Ⅰ为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或两种的组合物。
所述流平剂为毕克公司生产的BKY 333、道康宁公司生产的DC57中的一种或两种的混合物。
所述溶剂Ⅰ为乙醇、异丙醇、乙酸乙酯中的一种或两种的混合物。
所述亲水性树脂为聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、透明质酸、N-乙烯基吡咯烷酮-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物(PVP-PHEMA)中的一种或两种以上的组合物。
所述水***联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯（PEG600DA或PEG400DA）。
所述光引发剂Ⅱ为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮中的一种或两种以上的混合物。
所述溶剂Ⅱ为甲醇、乙醇、异丙醇和水中的两种以上的混合物。
如上所述医用介入导管表面的亲水改性涂料的使用方法为：将经乙醇清洗干净的导管在过渡层涂料中浸泡10-30秒，然后以1.0-1.5厘米/秒的速度提拉完成涂装，在1000 W的紫外灯下照射30-60秒即得过渡层；将已完成过渡层涂装的导管在润滑层涂料中浸泡10-30秒，然后以0.5-1.0厘米/秒的速度提拉后，在400 W的紫外灯下照射150-210秒即可固化完全。
所述导管的材质为聚氨酯、聚氯乙烯或聚酯。
所述过渡层经过紫外光照射后所含双键并未完全反应，在经过润滑层固化后才能完全反应，因此过渡层与润滑层交联剂之间有化学键作用，提高了过渡层与润滑层之间的相互作用力。
所述润滑层中的亲水性树脂与水***联剂之间形成互穿网络结构，因此其保持了树脂本身的很好的亲水润滑性能，同时由于被交联剂束缚，使其具有很好的附着力。
所述介入导管表面亲水润滑层润滑性及稳定性检测方法为：在导管内部***一支直径与导管内径相同大小的钢柱，使导管形状保持不变，将导管水平固定在盛有水的水槽中，浸泡30秒后在动静摩擦实验机（14WF,日本岛津）上以硅胶片为对偶，在不同载荷以0.5厘米/秒的速度分别进行往复摩擦实验。
本发明与现有技术相比具有的有益效果为：
1、本发明包括过渡层和润滑层均为光固化涂层，涂层固化时间短，消耗能量低，且方便批量生产。
2、本发明不含小分子单体和酸性基团，生产中无需设置去除未反应单体的步骤以及中和反应步骤，简化了生产方法，降低了生产成本，同时提高了产品使用的安全性。
3、本发明所述过渡层与润滑层之间有化学键作用，润滑层内部形成互穿网络结构，生物相溶性好、提高润滑层的附着力的同时保持了亲水树脂良好的亲水润滑性能。
4、本发明所述涂层润湿后在较大载荷下依然有低的摩擦系数，且稳定性好，多次摩擦后依然保持优良的稳定性和超低的摩擦系数。
具体实施方式
一种医用介入导管表面的亲水改性涂料，该亲水改性涂料由过渡层涂料和润滑层涂料组成，过渡层涂料和润滑层涂料的制备方法如下：
过渡层涂料的制备：在50份溶剂Ⅰ中加入5-10份粘结树脂，充分搅拌后在避光条件下加入0.1-0.2份光引发剂Ⅰ，待引发剂溶解完全后补加35-45份溶剂Ⅰ，调整粘度到4.0-5.0mPa·s后加入0.05-0.1份流平剂，继续搅拌30分钟，包装备用；
润滑层涂料的制备：在70-80份溶剂Ⅱ中加入0.2-0.5份光引发剂Ⅱ，待充分溶解后匀速搅拌下加入5-10份亲水性树脂和1-5份水***联剂充分搅拌5-8小时，待形成均一溶液后测量粘度，用10-25份溶剂Ⅱ调整粘度至90-120 mPa·s。
一种医用介入导管表面的亲水改性涂料的应用，包括如下步骤：
过渡层涂装：将介入导管在医用乙醇中清洗干净后吹干，通过提拉机将导管以3 厘米/秒的速度浸入过渡层涂料中，浸泡10-30秒钟，然后以1.0-1.5厘米/秒的速度提拉完成涂装，迅速转移至1000 W的紫外灯下，照射30-60秒，取出后置于悬挂于干净处，避免导管相互接触；
润滑层涂装：将已完成过渡层涂装的导管用提拉机以3 厘米/秒的速度浸入到润滑层涂料中浸泡10-30秒钟，然后以0.5-1.0厘米/秒的速度提拉后，迅速转移至设有400 W紫外灯的固化箱内照射150-210秒即可固化完全。
一种医用介入导管表面亲水润滑层其润滑性及稳定性检测方法为：在导管内部***一支与导管内径相同大小的钢柱，使导管形状保持不变，将导管水平固定在盛有水的水槽中，浸泡30秒后在动静摩擦实验机（14WF,日本岛津）上以硅胶片为对偶，在不同载荷下以0.5厘米/秒的速度分别进行往复摩擦实验。
下面以具体实施例对本发明进行进一步的描述：
实施例1
涂料制备：
在50份乙酸乙酯中加入10份不饱和丙烯酸树脂，充分搅拌后在避光条件下加入0.2份2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，待引发剂溶解完全后加入43份异丙醇，测量溶液粘度为4.5 mPa·s，加入0.1份流平剂BYK333 继续搅拌30分钟，得到过渡层涂料；在50份乙醇和25份甲醇中加入0.3份二苯甲酮，待充分溶解后匀速搅拌下加入3.5份PVP,1.5份PEG和1.0份水***联剂PEG400DA充分搅拌7-8小时，待形成均一溶液后测量粘度，用10-20份乙醇调整粘度到90-95 mPa·s，得到润滑层涂料。
涂装方法：
将介入导管在医用乙醇中清洗干净吹干，通过提拉机将导管以3厘米/秒的速度浸入上述制备的过渡层涂料中，浸泡10秒钟后以1.0厘米/秒的速度提拉完成涂装，迅速转移至1000W的紫外灯下，照射30秒，取出后置于悬挂于干净处，避免导管相互接触；然后将已完成过渡层涂装的导管通过提拉机将以3厘米/秒的速度浸入到上述制备的润滑层涂料中浸泡30秒钟，然后以1.0厘米/秒的速度提拉后，迅速转移至设有400W紫外灯的固化箱内照射180秒即可固化完全。
性能测试：
在导管内部***一支与导管内径相同大小的钢柱，使导管形状保持不变，将导管水平固定在盛有水的水槽中，浸泡30秒后在动静摩擦实验机（14WF,日本岛津）上以硅胶片为对偶，在100 g,300 g,500 g载荷下分别以0.5厘米/秒的速度分别进行往复摩擦实验20周期，得到的平均摩擦系数分别为0.020,0.023,0.028。
实施例2
涂料制备：
在25份异丙醇和25份乙醇混合液中加入8份不饱和聚氨酯丙烯酸酯树脂，充分搅拌后在避光条件下加入0.2份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，待引发剂溶解完全后加入40份乙醇，测量溶液粘度为5 mPa·s，加入0.05份流平剂DC57，继续搅拌30分钟，得到过渡层涂料；在40份水和30分乙醇混合液中加入0.5份2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，待充分溶解后匀速搅拌下加入0.5份PVA，5.0份PVP-PHEMA共聚物和1.0份水***联剂PEG600DA充分搅拌7-8小时，待形成均一溶液后测量粘度，用15-25份乙醇调节粘度到110-120 mPa·s，得到润滑层涂料。
涂装方法：
将介入导管在医用乙醇中清洗干净，通过提拉机将导管以3厘米/秒的速度浸入上述制备的过渡层涂料中，浸泡20秒钟，然后以1.5厘米/秒的速度提拉完成涂装，迅速在转移至1000W的紫外灯下，照射30秒，取出后置于悬挂于干净处，避免导管相互接触；然后将已完成过渡层涂装的导管通过提拉机将以3厘米/秒的速度浸入到上述制备的润滑层涂料中浸泡30秒钟，然后以0.5厘米/秒的速度提拉后，迅速在转移至设有400W紫外灯的固化箱内照射210秒即可固化完全。
性能测试：
以实施例1所示方法，在100 g,300 g,500 g载荷下分别以0.5厘米/秒的速度分别进行往复摩擦实验20周期，得到的平均摩擦系数分别为0.018,0.022,0.029。
实施例3
涂料制备：
在30份异丙醇和20份乙酸乙酯混合液中加入10份不饱和聚氨酯丙烯酸酯树脂，充分搅拌后在避光条件下加入0.1份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和0.1份1-羟基环己基苯基甲酮，待引发剂溶解完全后加入38份异丙醇，测量溶液粘度为4.3 mPa·s，加入0.05份流平剂BYK333，继续搅拌30分钟，得到过渡层涂料；在30份乙醇,20份甲醇和20份水混合液中加入0.3份1-羟基环己基苯基甲酮和0.2份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，待充分溶解后匀速搅拌下加入2.0份聚乙二醇（PEG）、5.5份聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、0.5份透明质酸和2.0份水***联剂PEG600DA充分搅拌7-8小时，待形成均一溶液后测量粘度，并用10-25份乙醇调节粘度到100-110 mPa·s，得到润滑层涂料。
涂装方法：
将介入导管在医用乙醇中清洗干净，通过提拉机将导管以3厘米/秒的速度浸入上述制备的过渡层涂料中，浸泡30秒钟，然后以1.0厘米/秒的速度提拉完成涂装，迅速在转移至1000 W的紫外灯下，照射30秒，取出后置于悬挂于干净处，避免导管相互接触；然后将已完成过渡层涂装的导管通过提拉机将以3厘米/秒的速度浸入到上述制备的润滑层涂料中浸泡30秒钟，然后以1.0厘米/秒的速度提拉后，迅速在转移至设有400 W紫外灯的固化箱内照射150秒即可固化完全。
性能测试：
以实施例1所示方法，在100 g,300 g,500 g载荷下分别以0.5厘米/秒的速度分别进行往复摩擦实验20周期，得到摩擦系数分别为0.014,0.020,0.025。

Claims (10)

1.一种医用介入导管表面的亲水改性涂料，其特征在于该亲水改性涂料由过渡层涂料和润滑层涂料组成，所述过渡层涂料的组成及各组分的重量份数为：粘结树脂 5-10份、光引发剂Ⅰ0.1-0.2份、流平剂0.05-0.1 份、溶剂Ⅰ85-95份；所述润滑层涂料的组成及各组分的重量份数为：亲水性树脂5-10份、水***联剂1-5份、光引发剂Ⅱ0.2-0.5份、溶剂Ⅱ80-95份。
2.如权利要求1所述的亲水改性涂料，其特征在于所述粘结树脂为不饱和丙烯酸树脂、不饱和聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种的混合物。
3.如权利要求1所述的亲水改性涂料，其特征在于所述光引发剂Ⅰ为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或两种的组合物；所述光引发剂Ⅱ为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮中的一种或两种以上的混合物。
4.如权利要求1所述的亲水改性涂料，其特征在于所述流平剂为毕克公司生产的BKY333、道康宁公司生产的DC57中的一种或两种的混合物。
5.如权利要求1所述的亲水改性涂料，其特征在于所述溶剂Ⅰ为乙醇、异丙醇、乙酸乙酯中的一种或两种的混合物；所述溶剂Ⅱ为甲醇、乙醇、异丙醇和水中的两种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的亲水改性涂料，其特征在于所述亲水性树脂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、透明质酸、N-乙烯基吡咯烷酮-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物中的一种或两种以上的组合物。
7.如权利要求1所述的亲水改性涂料，其特征在于所述水***联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯。
8.如权利要求1至7中任一项所述医用介入导管表面的亲水改性涂料，其特征在于该涂料的使用方法为：将经乙醇清洗干净的导管在过渡层涂料中浸泡10-30秒，然后以1.0-1.5厘米/秒的速度提拉完成涂装，在1000 W的紫外灯下照射30-60秒即得过渡层；将已完成过渡层涂装的导管在润滑层涂料中浸泡10-30秒，然后以0.5-1.0厘米/秒的速度提拉后，在400 W的紫外灯下照射150-210秒即可固化完全。
9.如权利要求8所述的亲水改性涂料，其特征在于所述导管的材质为聚氨酯、聚氯乙烯或聚酯。
10.如权利要求8所述的亲水改性涂料，其特征在于所述在导管表面形成的由过渡层和润滑层形成的亲水润滑层的润滑性及稳定性的检测方法为：在导管内部***一支直径与导管内径相同大小的钢柱，使导管形状保持不变，将导管水平固定在盛有水的水槽中，浸泡30秒后在动静摩擦实验机上以硅胶片为对偶，在不同载荷以0.5厘米/秒的速度分别进行往复摩擦实验。
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