一种抗黏附高分子材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物医用材料，具体公开了一种抗黏附高分子材料及其制备方法，包括置于溶液中配比好的亲水单体、疏水单体，加入引发剂聚合反应后的丙烯酸酯基两性共聚物，将丙烯酸酯基两性共聚物与高分子聚合物按比例共混造粒得到抗黏附高分子材料，其制备工艺步骤少且适用范围广，可适用于不同材质、制成不同形状的产品；与物理吸附涂层相比，经本发明专利技术制成的产品其抗黏附功效时间更长、抗黏附效果更好。抗黏附效果更好。抗黏附效果更好。

【技术实现步骤摘要】
一种抗黏附高分子材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医用材料领域，特别涉及一种抗黏附高分子材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]高分子材料因具有优异的机械性能和力学耐久性常作为医用材料广泛应用于与人类血液和组织相接触的医疗器械上，如血液透析系统、体外循环系统、人造血管、导尿管等。
[0003]但在病人体内使用时，容易发生生物黏附现象。当血液接触医疗器械表面时，会出现非特异性蛋白黏附现象，形成蛋白质吸附层，引起血小板黏附，导致凝血或血栓。另外环境和人体中的细菌，也会在医疗器械表面黏附、增殖乃至形成细菌生物膜。
[0004]上述不良生物黏附对生物医用材料、生化分析等应用领域会带来严重危害，如病人使用的血液透析装置以及各种导尿管等常常会因为蛋白质、血小板、细菌等在材料表面的吸附造成血栓、血凝及细菌感染等，威胁人的生命安全，因此对医用材料进行抗黏附改性十分必要。
[0005]目前抗黏附改性技术大多采用纳米材料、PEG、两性离子聚合物等涂层方式进行亲水改性。制备这种亲水功能性涂层主要有以下两种方法：第一种方法是化学接枝改性，这种方法制备的涂层稳定性高，但是该方法适用范围窄、工艺复杂，成本较高；第二种方法是物理吸附，这种涂层制备方法简单，但是涂层稳定性差且易脱落，存在安全隐患。

技术实现思路

[0006]基于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种抗黏附高分子材料及其制备方法，一步合成丙烯酸酯基两性共聚物，与高分子聚合物共混挤出即可得到抗黏附效果更稳定的抗黏附高分子材料。
[0007]为克服上述技术缺陷，本专利技术采用以下技术方案：一种抗黏附高分子材料，包括丙烯酸酯基两性聚合物、高分子聚合物，所述丙烯酸酯基两性聚合物包括如下质量分数配比的原料：单体：10%
‑
50%（其中亲水单体：疏水单体：90：10
‑
50：50）；溶剂：50%
‑
90%；引发剂：0.1%
‑
1%；所述疏水单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯的任一种或上述材料的混合物；所述亲水单体为甲基丙烯酸羟乙酯、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、N
‑
乙烯基吡咯烷酮、甘油、甘油甲基丙烯酸酯、二醇、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸的任一种或上述材料的混合物；所述溶剂可以是去离子水、无水乙醇、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲苯中的任意一种或
多种；所述引发剂可以是偶氮类或过硫酸盐类，如偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸钾中的任意一种。
[0008]所述丙烯酸酯基两性共聚物两端分别带有亲水基团、疏水基团，即兼具亲水性与疏水性的特点。
[0009]一种抗黏附高分子材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：备料准备：将所述亲水单体、所述疏水单体、所述溶剂按设计比例置于反应装置，并加入定量所述引发剂，得到备料液；步骤二：聚合反应：将步骤一得到的备料液加热至所设温度，并持续反应，得到反应液；步骤三：提纯、干燥：向步骤二中的所述反应液添加提纯剂，析出、过滤、干燥，得到所述丙烯酸酯基两性聚合物；步骤四：将步骤三得到的所述丙烯酸酯基两性共聚物与高分子聚合物按比例在设置温度下机械混合，再将混合均匀得到的共混物进行共混造粒，得到抗黏附高分子材料。
[0010]制备得到的抗黏附高分子材料的疏水基团一般包括芳香族链段、脂肪族链段等非极性连段，而高分子聚合物多数为非极性聚合物，这些疏水基团与高分子聚合物链段因具有相似或相同的链段，极性相近或相同，因此，疏水基团的存在有利于丙烯酸酯基两性共聚物与高分子聚合物的熔融共混加工。
[0011]进一步的，所述步骤四中的高分子聚合物可以是聚醚聚氨酯、聚乙烯醇、硅橡胶、聚酯、尼龙、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、聚砜中的一种或多种。
[0012]进一步的，所述步骤二中的反应条件可以是：加热所设温度：60
‑
80℃，持续反应时间：4
‑
8h。
[0013]进一步的，所述步骤三中的提纯剂可以是去离子水、石油醚的任意一种。
[0014]进一步的，所述步骤四中的所述丙烯酸酯基两性共聚物与高分子聚合物比例可以是1：100
‑
10：100。
[0015]进一步的，所述机械混合条件包括混合温度：20
‑
150℃，混合时间：0.5
‑
1h。
[0016]进一步的，所述步骤四中的共混也可以是在熔融挤出机、开炼机或密炼机进行的熔融混炼。
[0017]进一步的，所述熔融挤出转速为60
‑
200rpm。
[0018]进一步的，所述熔融挤出温度为150
‑
300℃。
[0019]所述抗黏附高分子材料在150
‑
300℃的高温熔融状态下相容甚至达成均相，使得疏水基团与高分子聚合物链段具有极强的结合力使丙烯酸酯基两性共聚物不易从高分子聚合物中析出或者脱落。又因为亲水基团一般包括羟基、羧基、季铵盐、磺酸基等极性基团，亲水基团的存在提高了材料的表面亲水性，使得材料与血液的表面自由能降低，有益于抗黏附效果的进一步提高。
[0020]经熔融共混，所述丙烯酸酯基两性共聚物均匀分散在高分子聚合物基材中，由于兼具亲水性、疏水性的特点，还可以吸附基材中包含的小分子助剂，进而抑制小分子的析出。
[0021]本专利技术达到的有益效果有：
1、本专利技术一步合成，与化学接枝涂层相比，工艺步骤少且适用范围广，本专利技术抗黏附改性是针对高分子聚合物粒料改性，即从源头改性，也即抗黏附材料直接制备产品，适用产品范围更广、加工更方便；2、本专利技术抗黏附稳定性好，与物理吸附涂层相比，经本专利技术制成的产品在37℃恒温水浴60rpm下振荡处理7天，仍具有显著的抗黏附效果，且极少析出（振荡处理液紫外吸光度＜0.1Abs）其抗黏附功效时间更长，抗黏附效果更好；3、本专利技术制备工艺简单易操作、选材安全，只需简易反应、共混、挤出装置，无需采用更为复杂的生产设备，且制备过程安全可控，也可应用于规模化生产。
附图说明
[0022]图1为丙烯酸酯基两性共聚物；图2为抗黏附高分子材料宏观图；图3：荧光蛋白黏附测试；图4：空白样及实施例6、7制得体外循环血路产品静态血液黏附测试对比图；图5为实施例静态血液黏附测试；图6为空白样及实施例样品振荡处理液的紫外吸光度曲线图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]以下实施例及对比例中的性能测试方法有：（1）血小板计数法：按每1 mL血本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗黏附高分子材料，其特征在于，包括丙烯酸酯基两性聚合物、高分子聚合物，所述丙烯酸酯基两性聚合物包括如下质量分数配比的原料：单体：10%
‑
50%（其中亲水单体：疏水单体：90：10
‑
50：50）；溶剂：50%
‑
90%；引发剂：0.1%
‑
1%；所述疏水单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯中的至少一种；所述亲水单体为甲基丙烯酸羟乙酯、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、N
‑
乙烯基吡咯烷酮、甘油、甘油甲基丙烯酸酯、二醇、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸中的至少一种；所述溶剂可以是去离子水、无水乙醇、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲苯中至少一种；所述引发剂可以是偶氮类或过硫酸盐类，如偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸钾中的至少一种。2.根据权利要求1所述抗黏附高分子材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：备料准备：将所述亲水单体、所述疏水单体、所述溶剂按比例置于反应装置，并加入定量所述引发剂，得到备料液；步骤二：聚合反应：将步骤一得到的备料液加热至所设温度，并持续反应，得到反应液；步骤三：提纯、干燥：向步骤二中的所述反应液添加提纯剂，析出、过滤、干燥，得到所述丙烯酸酯基两性聚合物；步骤四：将步骤三得到的所述丙烯酸酯基两性共聚物与高分子聚合物按比例在设置温度下机械混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宇，王国锋，秦长喜，赵盼，赵竹，丁阳阳，聂路，李菲，翟胜娜，邹俊鹏，崔景强，
申请(专利权)人：河南驼人医疗器械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：