SU825548A1 - Способ получения гидрогельного полимерного материала 1 - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОГЕЛЬНОГО ПОЛИМЕРНОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относитс  к получению гидрогельного полиг/ерного материала, примен емого, например дл  изготовлени  м гких контактных линз, Известны способы получени  гидрогельных полимерных материалов различ ного состава, примен емых дл  изготовлени  м гких контактных линз. Син тез таких полимеров по известным спо собам заключаетс  в радиальной сополимеризации гидрофильных мономеров акриламида и монометакриловыхэфиров гликолей, монометакриловых зфиров гликолей и диметакриловых эфиров полиэтйленгликол .-Материалы, полученные таким способом прозрачны, имеют достаточную прочность 1 и -2. Однако эти способы характеризуют- с  недостаточной проницаемостью: пог лощают до 38% воды. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ получени  гидрогельного. полимерного материала путем взаимодействи  поливинилпирролидона с гидроксиалкилметакрилатами в присутствии ини циаторов радикальной полимеризации и сшивающего агента. По известному способу материал получают из суспензии поливинилпирро лидона молекул рной массы 37000, вз .того в количестве 20-45%, в монометакриловом эфире гликолей (этиленгликоль , пропиленгликоль, диэтиленгликоль , дипропиленглико.) , вз того в количестве 80-55% и содержащего 1% метакриловой кислоты и 0,2% диметакрилата соответствук дих гликолей. Полимеризациюпровод т при двухступенчатом температурном режиме - 40-60 с в течение 4-24 ч и 90-120 С в течение 0,5-2 ч. Полученна  заготовка поддаетс  дальнейшей обработке с целью уп рочненй  материала - обработка ультрафиолетовыми лучами или радиацией до 95 мин и вьщержка в перекиси водорода до 4 ч. Материал согласно изобретению , имеет водопоглощение 4080% (преимущественно 50-55%) и показатель преломлени  1,49 в сухом состо нии и 1,39-1,40 - в гидроатированном з }. . Однако следует отметить, что полимерный блок, полученный из дисперсии реагентов об зательно будет иметь неоднородные по объему свойства: образуютс  отдельные микроблоки. Это общеизвестный факт. Неоднородность блока пблимера вызывает ухудшение его свойств, таких как светопропускание. поскольку при неоднородной структуре в большей мере создаютс  благопри тные услови  светорассеивани : прочность - ибо всегда возможна концентраци  внутренних напр жений на существунлцих в блоке материала отдельных микроблоках. Указанные же свойства имеют важное значение дл  тонких (0,1-0,5 мм) линз, изгoтoвл e ыx механическим путем. Цель изобретени  улучшение механических и оптических свойств матери- О ала при сохранении высокого водопоглощени , т. е. повышени  прочности, эластичности, светопропускани  и коэффициента преломлени  при сохранении высокого водопоглощени .15 Поставленна  це-ль достигаетс  тем, что в способе получени  гидрогельного полимерного материала путем взаимодействи  поливинилпирролидона с гидроксиалкилметакрилатами в присутствии 20 инициаторов радикальной полимеризации и сшивающего агента, пОливинилпирролидон используют молекул рной массы 11000-16000 в количестве 10 40 вес.%,гидрокоиалкилметакрилат ос количестве 40-85 вес.%, а в качестве сшивающего агента используют полиэтиленгликольдиметакрилат молекул рной массы 1500 или олигоуретандиметакрилат молекул рной массы 456 в количестве 5-20 вес.%.30 Олигоуретандиметакрилат имеет формулу г П Сн с-с-о-сн-сн- с-о-с- w 1 1 II а 2 „ о . .0 где R и п 2. Полиэтиленгликольдиметакрилат имеет формулу40 СН --С-с-о -СИ,, CHs О Процесс получени  материала состо ит в проведении радикальной полимеризации в присутствии 0,5 вес.% инициаторов при 50-55 0 в течение 4-7 ч, jO 78°С в течение 1-3 ч и - 1 ч. При этом образуетс  материал, имеющий хорошие оптические и физико-механические свойства. Пример 1. 75 вес.% гидроксигэтилметакриалат , очищенного экстракцией из водного раствора гексаном с последующим высаливанием NaCI и перегонкой в вакууме, смешивают с 20 вес.% предварительно прогретого поливинилпирролидона молекул рной массы 16000 60 и 5 вес.% полиэтиленгликольдиметакрилата молекул рной массы 1500. К смеси прибавл ют 0,3 вес.% реакционной массы перекиси бензоила. и 0,2% динитрилазоизомасл ной кислоты (ДАК), 65 См но во в из Ге щи во эт че ту ис о вл м в ж в сл в  ви 1 и Р в н с м к г есь перемешивают на холоду до полго растворени  компонентов. Растр деарируют в вакууме и заливают реакционньй сосуд, изготовленный полиэтилена или фторопласта,Ф-И. рметично закрытый сосуд, содержай реакционную массу, помещают в здушный термостат при . При ой температуре ведут реакцию в тение 4 ч. Дальше поднимают темперару до и вьвдерживают 3 ч. По течении времени нагревани  реакциный сосуд медленно охлаждают, изекают полученную заготовку и на таллической подложке помещают ее печь при . При 110°С выдервают 1 ч. Блок медленно остывает термостате. Конечный продукт имеет едуюсще свойства: Предел прочности при раст жении, кгс/см 555 Удлинение при разрыве, % 15 Светопрозрачность пленки в сухом состо нии, % 92 Светопрозрачность , пленки в набухшем состо нии, %. -96 Показатель преломлени  в сухом состо нии 1,52 в набухи;ем состо нии 1,425 Водопоглощение, % 75 Пример 2. Композицию готот аналогично примеру 1 из 10 полинилпирролидона молекул рной массы 000, 85% гидроксиэтилметакрилата 5% полиэтиленгликольдиметакрилата. акцию ведут по режиму: 55с - 7ч 78 °С - 1ч 110°С - 1 ч Полученный материал имеет свойст: Предел прочности при раст жении в сухом состо нии, кг(/см 520 Удлинение при разрыве , %12 Светопрозрачность пленки в сухом состо нии, % 93 в набухшем состо нии , %97 . Показатель преломлени  в сухом состо нии 1,51 в набухшем состо нии 1,415. Водопоглощение, % 64 Пример 3. Материал аналогичпримеру 1 получают из композиции, держащей 10% поливинилпирролидона лекул рной массы 16000, 70% гидроиэтилметакрилата и 20% полиэтиленикольдиметакрилата . Материал имеет свойства: Предел прочности при раст жении, кп/см 650 Удлинение при разрыве , %. 20 Светопрозрачность пленки

в сухом состо нии, % 93 в набухшем состо нии , %97 Показатель преломлени 

в сухом состо нии 1,525 в набухшем состо нии 1,43 Водопоглощение, % 61 Пример. 4. Крмпозицию готов т из 30% поливинилпирролидона молекул рной массы 16000, 60% гидроксиэтилметакрилата и 10% полиэтиленгликольдиметакриалата . Синтез ведут по режиму г

- 5 ч

78°С - 2 ч

110 С - 1 ч

Полученный материал имеет следующие свойства:

Предел прочности при раст жении в сухом состо нии, кгтсм 490 Удлинение при разрыве , %. 12 Светопрозрачность пленки

в сухом состо нии, % 91 в набухшем состо нии, % 96 Показатель преломлени 

в сухом состо нии 1,53 в набухшемСОСТОЯНИИ 1,43 Водопоглощение, % 84 Пример 5, Материал аналогичо примеру 1 получают из композиции, одержащей 40% поливинилпирролидона олекул рной массы 12500, 40% гидросиэтилметакрилата и 20% олигоуретаниметакриалата .

Материал имеет следующие свойства: Предел прочности при раст жении в сухом состо нии, кп/см 461 Удлинение при разрыве , %11 Светопрозрачность пленки

в сухом состо нии, % 91 в набухшем состо нии , %95 Водопоглощение, % 77 Показатель преломлени ,

в сухом состо нии 1,53 в набухшем состо нии 1,43

Пример 6. Повтор ют пример 1 олько вместо 75% гидроксиэтилметакилата берут 75% гидроксипропилметакилата .

При этом получен материал со свойтвами:

Предел прочности при раст жении в сухом состо нии, кгс/см

505

Удлинение при разрыве , %17 Светопрозрачность пленки

в сухом состо нии, %92

в набухшем состо нии,% 96 .Показатель преломлени 

в сухом состо нии1,52

в набухшем состо нии1,42

Водопоглощение, %71

. Приведенные в примерах данные подтверждаютс  актом сравнительных испытаний синтезированных материалов.

15 в сухом состо нии полимеры, полученные по примерам 1-6 характеризуютс  высокой дл  этого случа  удельной ударной в зкостью - 2,8-6,5 кгс х X см/см.

0 В набухшем состо нии синтезированные полимеры отличаютс  высокой эластичностью и достаточной прочностью. Как видно из приведенных примеров .гидрогельные полимерные ма.териалы,

5 полученные по предлагаемому способу характеризуютс  заметной прочностью (Gf 460-650 кг/см), эластичностью (удлинение равно 11-20%) и удельной ударной .в зкостью (2,8-6,6 кгс-см/см ., в сухом состо нии). А это значительно облегчает процесс изготовлени  м гких контактных линз; позвол ет уменьшить количество брака при изготовлении; повышает качество тонких линз (0,10 ,5 мм), изготовленных методом выта5

чивани .

Более высокий показатель преломлени  материала, полученного по предлагаемому способу, в сравнении с материалом , полученным по известному

способу, дает возможность изготовл ть линзы меньшей толщины, что по известным причинам должно повысить проницаемость линз, а в св зи с этим улучшить переносимость линз на глазах.

В набухшем состо нии материала показатели, полученные по предлагаемому способу характеризуютс  хорошей прочностью, высокой эластичностью, светопрозрачностью (96-97%). Они впитывают 61-84% влаги. Эти характеристики определ ют высокое качество контактнЕлх м гких линз на основе предлагаемого материала.

Физико-механические свойства гидролизного материала

1. ПВП-10% (11000) 64 МЭГ - 85 % ТГМ - 5% 2.ПВП - 20% (16000) МЭГ - 75% ТГМ - 13-5% 3.ПВП - 10% (16000) МЭГ -,70% ТГМ - 20% 4.ПВП - 30% (16000) МЭГ - 60% ТГМ - 10% 5.ПВП - 40% (12500) , МЭГ - 40% Олигоуретандимет . -20% 6.ПВП - 20% (16000) 71 92 96 МПГ - 75% ТГМ - 5% 7.ПВП - 20% (37000) 51-53 90 95 МЭГ - 80% ДМЭГ - 0,2% 8.ПВП - 35% (37000) 55-59 88 93 МЭГ - 65% ДМЭГ - 0,2%

9. ПВП - 20%

(16000) 47

МЭГ - 80%

93 . 97 1,51 1,415 520 12 92 96 93 97 91 96 91 96

Известный материал

Без сшивающего агента

92 89 1,50 1,385 250 6 1,52 1,425 555 15 1,525 1,43 650 20 1,53 1,43 490 / .12 1,53 1,43 461 11 1,52 1,42 . 505 17 1,490 1,39 410 9 1,492 1,40 350 6

Claims (3)

1.Патент ЧССР № 133433, кл. 39 а 11/00, опублик. 1968.

2.Патент США 3505942,

0 кл. 98-115, опублик. 1970.

3.Патент США 3822196,

кл. 204-159.16, опублик. 1974 (прототип ) .