【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医用导管表面处理，涉及一种低温表面处理技术，特别涉及一种低温固化亲水涂料及制备方法，以及将该涂料在低温下固化涂覆于医用导管表面进行导管表面亲水改性的方法。
技术介绍
1、高分子材料极佳的可塑性使其在医疗器械特别是导管类产品上具有广泛的应用。聚氯乙烯、天然乳胶、硅橡胶、聚氨酯等材料被大量用于插管、引流、介入、给药、护理等领域，提高了临床诊断和治疗的便捷性。但高分子材料导管的表面疏水性导致其生物相容性较差，同时在器械使用过程中表面摩擦力较大，易造成腔道组织损伤并引起感染，增加病患痛苦。常规的操作主要是在器械使用过程中，在表面涂覆润滑剂以增强使用过程润滑性，但其效果作用时间短不可持续且操作繁琐。因此对材料表面亲水润滑涂层处理是现阶段解决疏水表面生物相容性和持久润滑性的主要发展方向。
2、专利申请cn105601933a公开了一种硅橡胶表面亲水涂层的制备方法，包括下列顺序步骤：(1)将硅橡胶材料浸入新配的硅烷偶联剂溶液中，反应1.5小时后得到表面氨基化的硅橡胶；(2)将氨基化的硅橡胶浸入聚乙烯亚胺的水溶液中，用naoh调节溶液的ph值，向溶液中加入环氧氯丙烷，通过化学反应得到表面接枝聚乙烯亚胺的硅橡胶；(3)配制聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，加入光敏剂，将表面接枝聚乙烯亚胺的硅橡胶在该溶液中浸泡，取出并在避光条件下自然干燥，移入紫外光固化装置中接受紫外光照射，如此在硅橡胶表面得到均匀的具有良好润滑性的亲水涂层。其权利要求制备过程中需要复杂的表面接枝反应，且需要通过光热两种固化方式制备亲水涂层。
3、专利
4、中国专利cn110819183a公开了一种医疗器材用亲水润滑涂层及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤：(1)将单体、硅烷偶联剂和引发剂溶于水中形成混合溶液，紫外照射进行自由基聚合反应，得到制备所述亲水润滑涂层的水凝胶前驱液；所述单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠和甲基丙烯酸钠中的一种或至少两种的组合；(2)将步骤(1)得到的水凝胶前驱液包覆在医疗器材表面；(3)将步骤(2)得到的水凝胶前驱液包覆的医疗器材加热固化，形成所述亲水润滑涂层。本专利技术提供的亲水润滑涂层能够与医疗器材之间形成牢固的共价键，使医疗器材表面获得超润滑和亲水的特性，且这种特性稳定长效；制备方法简单易行，无需在器材上原位制备涂层，简化了工艺流程。其权利要求中固化温度范围65℃-80℃，温度较高。
5、综上可知，现阶段高分子医疗器械用亲水涂层主要有光固化及热固化两种方式：光固化涂层固化效率高，但其生产需要昂贵光固化设备且无法对产品内腔无光照阴影区域进行涂层固化；热固化涂层仅需加热设备完成固化，但其固化温度范围基本都在50℃-100℃，高温会对产品上热敏感组件产生破坏，无法正常使用，例如导尿管的注水阀、气管插管的单向阀等。针对以上问题，特别是需要内腔亲水涂层处理的医疗器械表面，采用低温固化形成牢固稳定满足临床需求亲水涂层的方法对其进行表面改性是产品开发过程中必须解决的问题。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的在于提供一种低温固化亲水涂料及制备方法，以及将该涂料在低温下固化涂覆于医用导管表面进行表面亲水改性的方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供一种低温固化亲水涂料，其特征在于，包括面层涂料和底层涂料，具备在30-40℃条件下在基材表面依次固化形成亲水涂层的性能；所述面层涂料主要原料包括三元共聚物、丙烯酸树脂、有机胺和溶剂；所述底层涂料主要原料包括酰肼类固化剂、丙烯酸树脂、有机胺和溶剂；所述三元共聚物通过自由基溶液聚合方法制备得到，包括乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯/n-羟乙基丙烯酰胺/n-乙烯基吡咯烷酮三元共聚物，具备如下结构式，其中：e、f、g为各单体重复单元数。
4、
5、进一步地，所述面层涂料包括质量百分比3%-5%的三元共聚物、0.5%-1.5%丙烯酸树脂、0.03-0.06%有机胺和93.44%-96.47%的溶剂，即三元共聚物、丙烯酸树脂、有机胺和溶剂的添加量分别为面层涂料总质量的0.5%-1.5%、3%-5%、0.03-0.06%和93.44%-96.47%。
6、进一步地，所述底层涂料包括质量百分比0.5%-0.8%酰肼类固化剂、1.5%-3%丙烯酸树脂、0.03-0.06%有机胺和96.14%-97.97%的溶剂，即酰肼类固化剂、丙烯酸树脂、有机胺和溶剂的添加量分别为底层涂料总质量的0.5%-0.8%、1.5%-3%、0.03-0.06%和96.14%-97.97%。
7、本专利技术还提供了一种低温固化亲水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8、s1，底层涂料的制备：将丙烯酸树脂和酰肼类固化剂，在室温条件下溶解于溶剂中，溶解完全后使用有机胺调节溶液ph至7.5-8.5，即得底层涂料；
9、s2，面层涂料的制备：将丙烯酸树脂和三元共聚物，在室温条件下溶解于溶剂中，溶解完全后使用有机胺调节溶液ph至7.5-8.5，即得面层涂料；
10、其中，所述三元共聚物以乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯单体、n-羟乙基丙烯酰胺单体和n-乙烯基吡咯烷酮单体为主要原料，通过添加热引发剂自由基溶液聚合制备得到。
11、进一步地，步骤s2中所述三元共聚物的制备过程包括：
12、s21，将n-乙烯基吡咯烷酮单体加入反应容器中后，按比例加入异丙醇/水的混合溶剂和热引发剂，60℃搅拌溶解形成溶液a；
13、s22，将乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯单体和n-羟乙基丙烯酰胺单体加入恒压滴液漏斗中，并溶解于一定量异丙醇溶剂中形成溶液b，恒速滴加0.5h至步骤s21所述溶液a中，随后反应体系升温至75℃搅拌8h后停止形成反应液；
14、s23，待步骤s22中的反应液冷却后倒入处理好的截留分子量3000的透析袋中，透析≥48h，每隔24h换水1次，透析完毕后经冷冻干燥得到乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯/n-羟乙基丙烯酰胺/n-乙烯基吡咯烷酮三元共聚物。
15、进一步地，所述三元共聚物中n-乙烯基吡咯烷酮单体、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯单体和n-羟乙基丙烯酰胺单体和的摩尔比为0.8-1：0.05-0.1：0.1-0.2；所述热引发剂占单体总质量的0.5%-2%，包括偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；步骤s21中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低温固化亲水涂料，其特征在于，包括面层涂料和底层涂料，具备在30-40℃条件下在基材表面依次固化形成亲水涂层的性能；所述面层涂料主要原料包括三元共聚物、丙烯酸树脂、有机胺和溶剂；所述底层涂料主要原料包括酰肼类固化剂、丙烯酸树脂、有机胺和溶剂；所述三元共聚物通过自由基溶液聚合方法制备得到，包括乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯/N-羟乙基丙烯酰胺/N-乙烯基吡咯烷酮三元共聚物，具备如下结构式，其中：e、f、g为各单体重复单元数，
2.根据权利要求1所述的低温固化亲水涂料，其特征在于，所述面层涂料包括质量百分比3%-5%的三元共聚物、0.5%-1.5%丙烯酸树脂、0.03-0.06%有机胺和93.44%-96.47%的溶剂。
3.根据权利要求1所述的低温固化亲水涂料，其特征在于，所述底层涂料包括质量百分比0.5%-0.8%酰肼类固化剂、1.5%-3%丙烯酸树脂、0.03-0.06%有机胺和96.14%-97.97%的溶剂。
4.一种权利要求1-3任意一项所述的低温固化亲水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述三元共聚物中N-乙烯基吡咯烷酮单体、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯单体和N-羟乙基丙烯酰胺单体和的摩尔比为0.8-1：0.05-0.1：0.1-0.2；所述热引发剂占单体总质量的0.5%-2%，包括偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；步骤S21中所述溶液A的浓度为0.08mol/L-0.1mol/L，所述异丙醇/水中两者体积比为4:1；步骤S22中所述溶液B的浓度为0.03-0.06mol/L。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S1所述酰肼类固化剂包括具有长链结构的二酰肼化合物，所述二酰肼化合物包括丁二酸二酰肼、壬二酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、聚乙二醇二酰肼中的任意一种或几种。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸树脂为药用级丙烯酸树脂，包括甲基丙烯酸/丙烯酸乙酯（1：1）共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯（1：2）共聚物、甲基丙烯酸/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸甲酯（1：1：1）共聚物中的任意一种或几种；所述有机胺包括三乙胺或氨水；所述溶剂为乙醇/水混合溶液，其中所述乙醇质量占比75%-95%。
9.一种利用权利要求1-3任意一项所述的低温固化亲水涂料制备得到的低温固化亲水涂层，其特征在于，包括底层和面层；将基材浸于底层涂料中，经浸涂、提拉、停留清理残液后置于30-40℃烘箱中固化1-2h后形成所述底层；之后将涂覆有底层的基材浸于面层涂料中，经浸涂、提拉、停留清理残液后置于30-40℃烘箱中固化3-5h后形成所述面层。
10.根据权利要求9所述的低温固化亲水涂层，其特征在于，所述基材包括聚氨酯材质、聚氯乙烯材质或乳胶材质的导管；所述基材浸于所述底层涂料中浸涂40s-120s，经提拉、停留清理残液后停留120s-360s后进行固化成型；所述涂覆有底层的基材浸于所述面层涂料中浸涂20s-40s，经提拉、停留清理残液停留120s-360s后进行固化成型。
11.根据权利要求10所述的低温固化亲水涂层，其特征在于，所述导管包括气管插管、导尿管、胸腹腔引流管、胆道引流管、吸痰管、密闭吸痰管中的任意一种。
12.一种含有权利要求10所述的低温固化亲水涂层的气管插管，其特征在于，具备亲水超滑性能，通过将气管插管头端及球囊依次进行底层及面层涂覆制备得到；经30次反复摩擦测试，其摩擦系数较未涂层管体平均降低98.6%。
13.一种含有权利要求10所述的低温固化亲水涂层的导尿管，其特征在于，具备亲水超滑性能，通过将导尿管管体及头端注水球囊依次进行底层及面层涂覆制备得到；经30次反复摩擦测试，其摩擦系数较未涂层管体平均降低98.8%。
...【技术特征摘要】
1.一种低温固化亲水涂料，其特征在于，包括面层涂料和底层涂料，具备在30-40℃条件下在基材表面依次固化形成亲水涂层的性能；所述面层涂料主要原料包括三元共聚物、丙烯酸树脂、有机胺和溶剂；所述底层涂料主要原料包括酰肼类固化剂、丙烯酸树脂、有机胺和溶剂；所述三元共聚物通过自由基溶液聚合方法制备得到，包括乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯/n-羟乙基丙烯酰胺/n-乙烯基吡咯烷酮三元共聚物，具备如下结构式，其中：e、f、g为各单体重复单元数，
2.根据权利要求1所述的低温固化亲水涂料，其特征在于，所述面层涂料包括质量百分比3%-5%的三元共聚物、0.5%-1.5%丙烯酸树脂、0.03-0.06%有机胺和93.44%-96.47%的溶剂。
3.根据权利要求1所述的低温固化亲水涂料，其特征在于，所述底层涂料包括质量百分比0.5%-0.8%酰肼类固化剂、1.5%-3%丙烯酸树脂、0.03-0.06%有机胺和96.14%-97.97%的溶剂。
4.一种权利要求1-3任意一项所述的低温固化亲水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述三元共聚物的制备过程包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述三元共聚物中n-乙烯基吡咯烷酮单体、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯单体和n-羟乙基丙烯酰胺单体和的摩尔比为0.8-1：0.05-0.1：0.1-0.2；所述热引发剂占单体总质量的0.5%-2%，包括偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；步骤s21中所述溶液a的浓度为0.08mol/l-0.1mol/l，所述异丙醇/水中两者体积比为4:1；步骤s22中所述溶液b的浓度为0.03-0.06mol/l。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，s1所述酰肼类固化剂包括具有长链结构的二酰肼化合物，所述二酰肼化合物包括丁二酸二酰肼、壬二酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，王国胜，刘秋华，白丹丹，程杰，崔景强，牛利卫，夏青云，李婧婍，夏凯丽，张婷芳，
申请(专利权)人：河南驼人贝斯特医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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