CN109758619B - 一种可紫外光固化的亲水涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可紫外光固化的亲水涂层，由底层涂料和顶层涂料组成，所述底层涂料包括以下组分，配方比例按重量百分数计：粘结树脂2～77份，分散剂0.1～1.0份，抗氧化剂0.1～1.5份，光引发剂0.1～5.0份，溶剂14.5～97.3份；所述顶层涂料包括以下组分，配方比例按重量百分数计：亲水性树脂1～15份，水***联剂0.5～2.5份，光引发剂0.1～5.0份，分散剂0.1～1.0份，抗氧化剂0.1～0.5份，溶剂79～98.8份；本发明的有益效果在于，本发明的底层与顶层溶液制备过程简单，将配方中的材料在冰浴或者常温下混合即得亲水涂层溶液；本发明的底层溶液适用的基材范围广，包含硅胶、聚氯乙烯、不锈钢、聚氨酯、聚酯等；本发明的亲水涂层摩擦力低，牢固度高，经过30次反复摩擦，摩擦力不增加，摩擦系数不降低。
Description
技术领域
本发明涉及医疗涂层技术领域，尤其涉及一种可紫外光固化的亲水涂层及其制备方法。
背景技术
随着医疗技术的不断发展，微创手术用的导管不断增多，导管常用的材料如硅胶、聚氯乙烯、不锈钢、聚氨酯、聚酯等，这些材料表面摩擦力大，容易造成血管、腔道损伤及感染等并发症，通过对导管进行亲水改性，在保持了导管原有的物理特性的时候，降低了导管表面的摩擦系数、提高了表面的润滑性，提高了使用过程中的安全性。
关于导管表面亲水涂层改性，国内外有多项专利进行了报道，如专利Us20140190846和Us20150352259公开了一种亲水涂层制备与使用方法，该方法制备的亲水涂层具有优良的润滑性，但底层涂料的制备过程繁琐，生产成本高。如专利CN102993407A公开了一种单层亲水涂料改性聚氨酯的方法，该方法的缺点是水化后摩擦系数较大。专利CN104448375A公开了一种用于改性PVC导管润滑性的方法，该方法虽然使导管摩檫力降低，但附着力差。专利CN03116141.3公开了一种用于医疗器械的亲水涂层，该方法的缺点是需要高温干燥固化，且固化时间较长。专利CN102166377A公开了一种含有缩醛类聚合物的亲水涂层，该涂层摩檫力低，但干燥时间较长。专利CN103289499A公开了一种聚合物链含有光活性基团的亲水树脂和含有光活***联剂制备的亲水涂层，该方法需要合成专用树脂，制备过程繁琐。专利CN103933616A公开了一种顶层涂料的改性方法，但固化后的涂层含有酸性基团需要用氨水中和，操作过程繁琐。专利CN106540336A公开了一种医用介入导管表面的亲水改性涂料，该方法适用于聚氨酯、聚氯乙烯、聚酯等，但应用于硅胶基材容易脱落。因此需要开发一种适用基材范围广、制备过程简单、生产过程快捷、附着力好的亲水涂层。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的：提供一种可紫外光固化的亲水涂层及其制备方法，具有适用基材范围广、制备过程简单、生产过程快捷、附着力好等优点。
2.技术方案
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种可紫外光固化的亲水涂层，由底层涂料和顶层涂料组成，所述底层涂料包括以下组分，配方比例按重量百分数计：粘结树脂2～77份，分散剂0.1～1.0份，抗氧化剂0.1～1.5份，光引发剂0.1～5.0份，溶剂14.5～97.3份；所述顶层涂料包括以下组分，配方比例按重量百分数计：亲水性树脂1～15份，水***联剂0.5～2.5份，光引发剂0.1～5.0份，分散剂0.1～1.0份，抗氧化剂0.1～0.5份，溶剂79～98.8份。
上述的可紫外光固化的亲水涂层，其中，所述粘结树脂为不饱和聚氨酯丙烯酸酯、双酚A型环氧树脂、羧甲基纤维素、聚乙烯醇中一种或多种。
上述的可紫外光固化的亲水涂层，其中，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体、烃类石蜡固体中的零种或一种或多种。
上述的可紫外光固化的亲水涂层，其中，所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、2,2-硫代二乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、N,N'-双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼中的一种或多种。
上述的可紫外光固化的亲水涂层，其中，所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮中的一种或多种。
上述的可紫外光固化的亲水涂层，其中，所述溶剂为甲醇、乙醇、水、异丙醇、乙酸乙酯、冰乙酸中的一种或多种。
上述的可紫外光固化的亲水涂层，其中，所述亲水性树脂为聚乙烯吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、透明质酸、不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、亚甲基丁二酸中的一种或多种。
上述的可紫外光固化的亲水涂层，其中，所述水***联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯三胺中的一种或多种。
本发明同时提供了一种可紫外光固化的亲水涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，在冰浴条件下，将粘结树脂、分散剂、抗氧化剂、光引发剂和溶剂按比例混合，在棕色瓶内充分搅拌24小时，得到底层溶液；
步骤2，将亲水性树脂、水***联剂、光引发剂、分散剂、抗氧化剂和溶剂按比例混合，在40℃条件下，在棕色瓶内充分搅拌48小时，得到顶层溶液；
步骤3，将基材浸入步骤1制成的底层溶液中2-30s，以5-30mm/s的速度拉***得到第一中间层；
步骤4，步骤3得到的第一中间层在波长220-400纳米、能量500-1500W的紫外灯下照射10-90s得到过渡层；
步骤5，步骤4得到的过渡层浸入步骤2制成的顶层溶液中2-30s，以5-30mm/s的速度拉***得到第二层；
步骤6，步骤5得到的第二层在波长220-400纳米、能量500-1500W的紫外灯下照射120-480s，形成亲水润滑涂层。
优选的是，步骤3中的基材包括硅胶、聚氯乙烯、不锈钢、聚氨酯、聚酯等。
3.有益效果
综上所述，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的底层与顶层溶液制备过程简单，将配方中的材料在冰浴或者常温下混合即得亲水涂层溶液；
(2)本发明的底层溶液适用的基材范围广，包含硅胶、聚氯乙烯、不锈钢、聚氨酯、聚酯等；
(3)本发明的亲水涂层摩擦力低，牢固度高，经过30次反复摩擦，摩擦力不增加，摩擦系数不降低。
具体实施方式
结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
制备方法：在冰浴条件下，5份不饱和聚氨酯丙烯酸酯，2份聚乙烯醇，0.2份聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，0.3份2,2-硫代二乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯，1.0份2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，20份异丙醇，71.5份乙醇，将以上组分混合到一起，在棕色瓶中充分搅拌24小时，得到底层溶液；
8份聚乙烯吡咯烷酮、2份聚乙二醇，1份透明质酸，1份聚乙二醇二丙烯酸酯，0.2份2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，0.1份乙烯基双硬脂酰胺，0.1份丁基羟基茴香醚，87.6份乙醇，将以上组分混合到一起，在40度条件下，在棕色瓶中充分搅拌48小时，得到顶层溶液。
使用方法：将聚氨酯导管浸入底层溶液中5s，以10mm/s的速度拉***，然后在能量1000W的紫外灯下照射45s得到过渡层，之后，过渡层浸入顶层溶液中5s，以10mm/s的速度拉***，最后，在能量1000W的紫外灯下照射180s，形成亲水润滑涂层。
性能测试：将导管在涂层摩擦力测试仪上进行检测，测试参数设置为夹持力300g，提拉速度10mm/s，反复测试30次，最高摩擦力不超过8.5gf，摩擦系数不超过0.021。
实施例2：
制备方法：在冰浴条件下，20份不饱和聚氨酯丙烯酸酯，10份双酚A型环氧树脂，0.5份乙烯基双硬脂酰胺，0.2份二丁基羟基甲苯，0.5份二苯甲酮，68.8份乙醇，将以上组分混合到一起，在棕色瓶中充分搅拌24小时，得到底层溶液；
15份聚乙烯吡咯烷酮，1份聚乙二醇二丙烯酸酯，0.2份二苯甲酮，0.1份乙烯基双硬脂酰胺，0.1份N,N'-双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼，83.6份乙醇，将以上组分混合到一起，在40度条件下，在棕色瓶中充分搅拌48小时，得到顶层溶液。
使用方法：将硅胶导管浸入底层溶液中5s，以10mm/s的速度拉***，然后在能量1000W的紫外灯下照射90s得到过渡层，最后，将过渡层浸入顶层溶液中5s，以10mm/s的速度拉***，最后，在能量1000W的紫外灯下照射240s，形成亲水润滑涂层。
性能测试：将导管在涂层摩擦力测试仪上进行检测，测试参数设置为夹持力300g，提拉速度10mm/s，反复测试30次，最高摩擦力不超过12.5gf，摩擦系数不超过0.033。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种可紫外光固化的亲水涂层，其特征在于：由底层涂料和顶层涂料组成，所述底层涂料包括以下组分，配方比例按重量百分数计：粘结树脂7份，分散剂0.2份，抗氧化剂0.3份，光引发剂1份，溶剂91.5份；
所述顶层涂料包括以下组分，配方比例按重量百分数计：亲水性树脂10份，水***联剂1份，光引发剂0.2份，分散剂0.1份，抗氧化剂0.1份，溶剂87.6份；
所述粘结树脂为5份不饱和聚氨酯丙烯酸酯和2份聚乙烯醇；
所述分散剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体；
所述抗氧化剂为2,2-硫代二乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯；
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮；
所述底层涂料的配方中溶剂为20份异丙醇，71.5份乙醇；
所述亲水性树脂为8份聚乙烯吡咯烷酮和2份聚乙二醇；
所述水***联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯；
所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；
所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚；
所述顶层涂料的配方中溶剂为乙醇；
所述可紫外光固化的亲水涂层包括如下步骤：
步骤1，在冰浴条件下，将粘结树脂、分散剂、抗氧化剂、光引发剂和溶剂按比例混合，在棕色瓶内充分搅拌24小时，得到底层溶液；
步骤2，将亲水性树脂、水***联剂、光引发剂、分散剂、抗氧化剂和溶剂按比例混合，在40℃条件下，在棕色瓶内充分搅拌48小时，得到顶层溶液；
步骤3，将基材浸入步骤1制成的底层溶液中5s，以10mm/s的速度拉***得到第一中间层；
步骤4，步骤3得到的第一中间层在波长220-400纳米、能量1000W的紫外灯下照射45s得到过渡层；
步骤5，步骤4得到的过渡层浸入步骤2制成的顶层溶液中5s，以10mm/s的速度拉***得到第二层；
步骤6，步骤5得到的第二层在波长220-400纳米、能量1000W的紫外灯下照射180s，形成亲水润滑涂层；
所述步骤3中的基材为聚氨酯。
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