CN1042081A

CN1042081A - 水固化聚氨酯矫形绷带

Info

Publication number: CN1042081A
Application number: CN 89103603
Authority: CN
Inventors: 李海晟; 董炳麟
Original assignee: SHANGHAI INST OF MEDICAL APPLIANCES AND EQUIPMENT
Current assignee: SHANGHAI INST OF MEDICAL APPLIANCES AND EQUIPMENT
Priority date: 1989-05-25
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1990-05-16

Abstract

水固化聚氨酯矫形绷带是骨科医用材料，其基材为网眼涤编织物，表面涂有含有二甲基乙醇胺和无水碳酸钾组成的混合催化剂的水活性聚氨酯预聚体，主要成份为芳香族异氰酸酯和聚醚多元醇。固化定形时间小于10分钟，抗冲强度为传统石膏绷带的20倍，具有良好的贮存稳定性。

Description

水固化聚氨酯矫形绷带属于医用材料，用在骨科作矫正畸形，固定骨折。

不言而喻，“固定”是骨科治疗中重要的手段，而绷带材料的固定则是不可缺少的。具有100多年历史的巴黎石膏绷带沿用至今，其硬化迅速坚固，众所周知，但是同时带来一系列的缺点，例如笨重、易碎、透气性差，特别是X射线透过性差不便于在“固定”后随时检查治疗的效果，甚至发生过多次等石膏绷带解除后才发现骨已错位或接反的重大事故，另外，石膏绷带硬化后不能入水造成患者麻烦与负担。基于上述诸如此类的缘故，自七○年代以来，开发了许多合成材料绷带以取代石膏绷带。

其中：美国专利3421501号和3881473号提出用柔性纤维作绷带基材，在其表面浸渍一种可以用紫外光来固化的光敏树脂。可是由于需要庞大的硬化（固化）装置使用操作不方便，固化定形时间太长，实际应用就受到很大的限制。

美国专利4105025号公开了一种热塑料高分子材料绷带，在高于其77℃～82℃融点的温度下加热，然后再缠绕在患者的需治疗部位，被其在冷却后固化。当然不难看出，这样的温度下缠绕对于患者皮肤的承受能力是比较苛刻的。

西德专利2651089号中，拜尔公司在织物上浸渍水固化聚氨酯预聚体而成的绷带材料。该聚氨酯预聚体是芳香族异氰酸酯和含叔胺的聚醚多元醇的反应产物。其织物（绷带基材）为聚酯/棉是65/35。为了使绷带得到临床使用所要求的迅速硬化或固化，需要在聚氨酯预聚体中渗入适当的催化剂来控制预聚体暴露固化时的反应活性，使用的叔胺类催化剂占聚氨酯预聚体重量的1.8%。但是过多叔胺类催化剂会使预聚体发生凝胶的副反应歧化形成缩二脲基甲酸酯和一些异氰酸酯三聚物，使绷带在包扎前过早地硬化或固化，导致了贮存期短或贮存稳定性较差，一般寿命为9个月。欧州专利0057988号介绍了在聚氨酯预聚体中渗加无机碱性催化剂，如无水碳酸钾等，由于此类催化剂不溶于聚氨酯预聚体，使用前在预聚体中十分稳定。但是一般要到加入量达到聚氨酯预聚体重量的15%以上，才能够显示其催化固化效果。本发明旨在提供一种新的，不同以往的矫形绷带材料，它改进了水固化聚氨酯预聚体合成工艺和催化剂体系，具有良好的贮藏保存稳定性涂复在织物上，并在固化后有好的多孔性（透气性好）以及高强度、耐冲击性。本发明中的水固化聚氨酯预聚体是涂复在绷带基材上的主要高分子材料，其主要组分为芳香族异氰酸酯和多元醇。两者当量数比是2∶1至10∶1，使预聚体中的NCO基团含量在12%至14%，其粘度（50℃时为1000到6000厘泊），除此以外，预聚体中还包括少量的苯甲酰氯一类的稳定剂（重量百分数0.1%至0.5%）和用消泡的含硅消泡剂（重量百分数为0.1%至1.0%）。聚氨酯预聚体合成反应温度低于60℃，反应时间不超过2小时。（合成反应前多元醇需先进行脱水处理，使其水份含量小于0.1%。）催化剂体系采用二甲基乙醇胺（DMEA）和碳酸钾（K₂CO₃）它们各占预聚体重量的0.5%～1.5%和5～10%。使凝胶化时间为（3～6分钟），因此时间为（4～10分钟）。下面给出本发明的实施例：

在分别装有搅拌器，温度计、加液器及干燥N₂进口的四口玻璃反应器中，加入二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）5100克，苯甲酰氯45克，含硅消泡剂90克，使反应在N₂保护下，搅拌加热进行。于反应温度在45℃～50℃之间时滴加混合了分小量为400的二羟基聚醚，分子量为1200的二羟基聚醚4000克。滴加完毕，继续反应1小时20分。冷却至35℃以下后，在N₂保护下出料，密封保存。此时该聚酯预聚体的粘度50℃时为2600厘泊，NCO基团含量为12.7%，NCO∶OH＝4∶1量，又在同样的反应装置中6500克含碳化二亚胺的二苯基甲烷二异氰酸酯液体MDI）52克苯甲酰氯和100克含硅消泡剂，使反应在N₂保护下，搅拌加热进行。于反应温度在50℃～55℃之间时，滴加4000克分子量为700的二羟基聚醚。滴加完毕，继续反应1小时20分钟，冷却至35以下，在N₂保护下出料，密封保存待用。测定该预聚体粘度（50℃）为1800厘泊，NCO基团含量为12.9%，NCO∶OH＝4.5∶1。

取上述制备的聚氨酯预聚体，将二甲基乙醇胺（DMEA）和K₂CO₃按比例混合（DMEA占预聚体重量1.0%，K₂CO₃为6.0%）加入。再取4吋宽（10厘米）涤纶网眼带为基材（厚度0.01～00.05厘米，孔隙率为16～23孔/厘米平方）经过送布、上浆、收卷、封口四道工序，聚氨酯预聚体经上浆挤压，涂复在干燥的网眼涤纶基材上，然后干燥冷却放入铝-塑复合袋，抽空充氮，即封口包装。30克网眼涤纶基材，用混合了催化剂的聚氨酯预聚体50～60克。开封后启用的绷带卷在室温下（25℃）水中浸15至30秒3分钟即凝胶化8分钟固化定形，30分钟内即可达到最高强度：抗冲强度135公斤/平方厘米，弯曲强度205公斤/平方厘米。在室温（25℃）水中浸五天绷带的抗冲强度不变;在5毫米汞柱的负压下，12层绷带的透气率为680升/平方米/秒;经X光透过浅，X光片清晰。绷带自然保存期在20C以下时，大于12个月。

Claims

1、一种水固化聚酯矫形绷带，由水固化聚氨酯预聚体涂复在网眼涤纶带基材上构成，含有催化剂控制固化，聚氨酯预聚体以芳香族异氰酸酯和聚醚多元醇为主要成份。其特征在于芳香族异氰酸酯和聚醚多元醇的当量比为2∶1至10∶1。聚氨酯预聚体中的NCO基团含量在12%至14%，反应温度低于60℃，反应时间不超过2小时，在50℃时粘度为1000至6000厘泊。聚氨酯预聚体中有重量百分数占0.1%至0.5%的稳定剂苯甲酰氯和占重量百分比0.1至1.0%的含硅消泡剂。聚氨酯预聚体中含有分别占预聚体重量百分比0.5%～1.5%的二甲基乙醇胺(DMEA)和5%～10%的无水碳酸钾(K₂CO₃)作为催化剂。

2、据权利要求一所述的矫形绷带，其特征还在于：合成聚氨酯预聚体的芳香族异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）或含碳化二亚胺的二苯基甲烷二异氰酸酯（液体MDI）。

3、据权利要求一所述的矫形绷带，其特征还在于：合成聚氨酯预聚体的聚醚多元醇为二羟基聚醚，分子量从400～1200。

4、据权利要求一所述的矫形绷带，其特征还在于：合成聚氨酯预聚体的反应在惰性气体保护下进行并在反应后期冷却至35℃以下。

5、据权利要求一所述的矫形绷带，其特征还在于：参加合成聚氨酯预聚体反应的聚醚多元醇需预先脱水处理，使其含水量低于0.1%。