CN105457074A - 一种含peg嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备 - Google Patents

一种含peg嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备 Download PDF

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Abstract

本发明属于合成高分子的生物材料技术领域，公开了一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备方法。该制备方法包括如下步骤：首先合成一种羧基封端的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物；然后将其经过与二乙烯三胺和尿素的两步反应合成一种基于PDMS-b-PEG-b-PDMS三嵌段共聚物的氢键交联型超分子弹性体；将这种弹性体通过热压成型制备出的薄膜，具有良好的吸水性与透气性，将其用作急性伤口敷料有利于创面组织的生长和再生，可以加速伤口的愈合。该方法采用聚硅氧烷与聚乙二醇为原料，无细胞毒性和皮肤刺激性，生物相容性良好。

Description

一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备
技术领域
本发明属于合成高分子的生物材料技术领域，特别涉及一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备。
背景技术
皮肤是生物体最大的器官，是维持人体环境平衡稳定的重要保障，在人体生理活动中发挥了重要作用。例如：皮肤可以抵抗细菌的入侵，有利于维持体内液体与电解质保持平衡。此外，皮肤还具有调节体温、保护血管等人体器官的作用。
当皮肤受损后，通常会引发大量渗液的渗出，且易受细菌病毒的感染，导致产生炎症甚至组织坏死，进而严重影响皮肤的正常运行，此时，伤口敷料的作用就显得十分突出。通常情况下，伤口的愈合包括四个阶段：一是炎症反应阶段，炎症反应是创面愈合的始动环节；二是创面重建阶段，在此阶段，成纤细胞分泌出胶原蛋白，这些胶原蛋白相互结合形成胶原纤维，从而为新形成的皮肤组织提供强度；三是创面上皮化阶段，本阶段开始，表皮细胞开始从伤口边缘或伤口残存毛囊与汗腺向创口表面迁移、增殖和分化；四则是重塑阶段，最后这个阶段创面中胶原纤维开始重组，皮肤强度逐渐提高。
创面的快速有效愈合对伤口所处的环境是有一定要求的，上世纪60年代，“湿性伤口愈合理论”被提出，让人们对于创伤的愈合过程有了突破性的认识。研究发现，伤口上的各种细胞、酶以及生长因子在干燥的条件下由于低活性的缘故导致不能产生作用。相反，湿润的伤口环境可以大大增加各种细胞、酶以及生长因子的生物活性，从而促进肉芽组织的生长，进而帮助伤口的愈合。研究表明，湿润环境下表皮细胞的迁移速度比干燥创面更快，而湿润环境下创口的上皮化率的增加正是以表皮细胞的迁移为主，湿润环境下创口不产生创痂，从而不会对表皮细胞的迁移产生影响。而且，温暖、湿润的愈合环境并不会增加伤口感染的概率，实际上，这种环境下患者受感染的概率反而更低。根据国外学者的调查结果，使用密闭性敷料产生湿润环境的伤口感染率为2.6％，而传统纱布敷料下的干燥环境感染率则高达7.1％。
此外，伤口敷料还应该能够保持创面的湿润、有一定的吸收能力以去除伤口多余的渗液、允许气体的交换、隔热、隔菌，以及不影响患者的自由行动。由于目前市场上能够达到这些要求的伤口敷料数量极少，因此，临床上对此类敷料的渴望非常热切。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种可供皮肤急性创伤用的含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备方法，包括以下步骤：
(1)烯丙基封端的聚乙二醇(APEG)的合成：以聚乙二醇(PEG)和烯丙基氯为原料，在催化剂作用下反应，得烯丙基封端的聚乙二醇(APEG)；
(2)端氢聚硅氧烷(PHMS)的合成：以八甲基环四硅氧烷(D4)与四甲基二硅氧烷(HMM)为原料，加入硫酸溶液，反应，得端氢聚硅氧烷(PHMS)；
(3)端氢聚硅氧烷与聚乙二醇的三嵌段共聚物(PHMS-b-PEG-b-PHMS)的合成：向溶剂中加入端氢聚硅氧烷(PHMS)和烯丙基封端的聚乙二醇(APEG)，在催化剂作用下反应，得端氢聚硅氧烷与聚乙二醇的三嵌段共聚物PHMS-b-PEG-b-PHMS；
(4)羧基封端的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物(HOOC-PDMS-b-PEG-b-PDMS-COOH)的合成：在惰性气氛下，加入端氢聚硅氧烷与聚乙二醇的三嵌段共聚物(PHMS-b-PEG-b-PHMS)、Karstedt’s催化剂、甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)的甲苯溶液，反应，得双端叔丁酯基含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物，酸性条件下水解得羧基封端的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物(HOOC-PDMS-b-PEG-b-PDMS-COOH)；
(5)超分子弹性体(ESESi)的制备：在惰性气氛下将羧基封端的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物HOOC-PDMS-b-PEG-b-PDMS-COOH与二乙烯三胺(DETA)反应，得第一阶段产物，然后将第一阶段产物与尿素反应，得基于PDMS-b-PEG-b-PDMS三嵌段共聚物的氢键交联型超分子弹性体ESESi；
(6)弹性体薄膜的制备：将超分子弹性体ESESi干燥样品热压成型、冷压定型得含有聚乙二醇嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料。
步骤(1)中所述的催化剂为四丁基溴化铵(TBAB)。
步骤(1)中所用的聚乙二醇、烯丙基氯和催化剂的摩尔比为1:1.5:0.05。
步骤(1)中所述的反应指在60℃反应5h。
步骤(1)中的反应结束后，将反应液溶于乙酸乙酯，并用饱和氯化钠溶液洗涤5次，取有机层，减压蒸馏，得纯化后的烯丙基封端的聚乙二醇(APEG)。
步骤(1)中所得的烯丙基封端的聚乙二醇的数均分子量介于5×102与5×103之间。
步骤(2)中所述的硫酸溶液是指浓度为86wt％的硫酸溶液。
步骤(2)中所用的四甲基二硅氧烷(HMM)与八甲基环四硅氧烷(D4)的摩尔比为1：(4.5～7.5)。
步骤(2)中所用的硫酸溶液的质量为八甲基环四硅氧烷(D4)质量的3％。
步骤(2)中所述的反应指在室温下搅拌反应20h。
步骤(2)中反应结束后，将所得反应液静置分层，向上层产物中加入过量NaHCO3中和产物中剩余的微量硫酸，抽滤，减压蒸馏，即得纯化后的端氢聚硅氧烷(PHMS)。
步骤(2)中端氢聚硅氧烷的数均分子量介于5×102与2×104之间。
步骤(3)中所述的溶剂为甲苯。
步骤(3)中所述的催化剂为Karstedt’s催化剂。
步骤(3)中所用的端氢聚硅氧烷(PHMS)和烯丙基封端的聚乙二醇(APEG)的摩尔比为2.2:1。
步骤(3)中所用的催化剂的量为催化量。
步骤(3)中所用的溶剂的量为原料总质量的25％。
步骤(3)中所述的反应指在100℃反应12h。
步骤(3)中反应结束后，将所得反应液减压蒸馏得纯化后的端氢聚硅氧烷与聚乙二醇的三嵌段共聚物(PHMS-b-PEG-b-PHMS)。
步骤(4)中所述的甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)的甲苯溶液中tBMA与甲苯的体积比为1:1。
步骤(4)中所用的tBMA与PHMS-b-PEG-b-PHMS的摩尔比为1:0.6。
步骤(4)中所用的Karstedt’s催化剂的量为催化量。
步骤(4)中所述的反应指在85℃反应12h。
步骤(5)中HOOC-PDMS-b-PEG-b-PDMS-COOH与二乙烯三胺(DETA)的投料摩尔比[-COOH]/[-NH2]＝1:2.3。
步骤(5)中所述的HOOC-PDMS-b-PEG-b-PDMS-COOH与二乙烯三胺(DETA)反应是指在135℃下反应4h。
步骤(5)中第一阶段产物与尿素的反应是指先在80℃下反应12h，再升温至160℃反应1～2h。
步骤(5)中加入的尿素的摩尔量与第一阶段产物中的羧基的摩尔量相当。
步骤(5)中HOOC-PDMS-b-PEG-b-PDMS-COOH与二乙烯三胺(DETA)反应完成后，将所得反应液溶解、萃取、减压旋蒸得纯化后的第一阶段产物；第一阶段产物与尿素反应完成后，剪切、水洗、干燥得纯化后的ESESi。
步骤(6)中所述的热压成型是指在150℃下热压成型10min。
步骤(6)中所述的冷压定型是指在室温下冷压定型10min。
本发明的机理为：
聚硅氧烷(PDMS)因其良好的生物相容性、柔软和高弹性在生物材料中有诸多重要的应用，但由于其对液态的吸收能力低、透汽性不高、无自粘结性，极易造成伤口渗液的累积，故而在皮肤伤口辅料中的应用受到了限制。本发明通过在PDMS前端中引入生物相容性好、具有良好吸水性和亲水性的聚乙二醇嵌段，制备了以羧基封端的PDMS-b-PEG-b-PDMS三嵌段共聚物，继而采用经典的两阶段反应(DETA/Urea)，合成了一种基于PDMS-b-PEG-b-PDMS三嵌段共聚物的氢键交联型超分子弹性体，将该弹性体通过热压成型制备出的薄膜，具有良好的吸水性与透气性，将其用作急性伤口敷料有利于创面组织的生长和再生，可以加速伤口的愈合。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
将这种弹性体通过热压成型制备出的薄膜，具有良好的吸水性与透气性，将其用作急性伤口敷料有利于创面组织的生长和再生，可以加速伤口的愈合。该方法采用聚硅氧烷与聚乙二醇为原料，无细胞毒性和皮肤刺激性，生物相容性良好。
附图说明
图1为实施例1～3中所制备得到的薄膜辅料的化学反应路线图。
图2为实施例1～3和对比实施例中所制备得到的薄膜敷料的吸水率的曲线图。
图3为实施例1～3和对比实施例中所制备得到的薄膜敷料的透汽率的曲线图。
图4为实施例1中ESESi不同浓度浸提液的细胞毒性的曲线图。
图5为大鼠背部全层皮肤创伤后不同敷料护理下伤口的愈合率的曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所用试剂均可从市场购得。
实施例1：含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料(ESESi1/9)的制备
(1)烯丙基封端的聚乙二醇(APEG)的合成：在配有机械搅拌、冷凝管、滴液漏斗的反应釜中，按原料投料摩尔比为PEG:烯丙基氯＝1:1.5，TBAB用量为PEG物质的量的5％进行投料，在60℃反应5小时。反应结束后，将产物溶于乙酸乙酯，并用饱和氯化钠溶液洗涤5次。取出有机层，减压蒸馏以除去乙酸乙酯及水分即可得APEG。
(2)端氢聚硅氧烷(PHMS)的合成：室温条件下，向配有机械搅拌装置的反应釜中加入D4和HMM，HMM与D4的投料摩尔比为1:4.5，随后加入浓度为86wt％的硫酸溶液，硫酸溶液的用量为D4质量的3％，开动搅拌，室温下反应约20h后停止。产物在分液漏斗中静置约2小时，然后分出下层的硫酸相，再加入过量NaHCO3中和产物中剩余的微量硫酸，抽滤，抽滤产物在150℃下减压蒸馏4h，即得PHMS。
(3)PHMS-b-PEG-b-PHMS的合成：在配有机械搅拌、冷凝管、滴液漏斗的反应釜中，加入计量的含氢硅油PHMS与相当于原料质量25％的甲苯作为溶剂，通入氮气并开始加热。加入一定量的Karstedt’s催化剂，随后缓慢滴加APEG，PHMS与APEG的摩尔比为2.2:1。100℃下反应12小时后停止反应。将产物在100℃下减压蒸馏除去溶剂，得到无色透明的液体产物，即：PHMS-b-PEG-b-PHMS。
(4)HOOC-PDMS-b-PEG-b-PDMS-COOH的合成：在配有机械搅拌、冷凝管、氮气通气装置和滴液漏斗的反应釜中，加入计量的PHMS-b-PEG-b-PHMS，开启搅拌、升温并开始通入氮气，之后加入一定量的Karstedts催化剂；大约10min后温度升至85℃，随后开始滴加tBMA的甲苯溶液(tBMA/甲苯＝1/1,v/v)，使tBMA与PHMS的摩尔比为1:0.6，反应12h后停止反应。分别采用120℃下减压蒸馏和离心沉淀的方式除去产物中的溶剂、未反应的单体和tBMA自聚物。继而向上述提纯后的产物中加入一定量的磷酸作为催化剂，使产物端基上的酯基水解为羧基，得到羧基封端的聚硅氧烷-聚乙二醇三嵌段共聚物，即：HOOC-PDMS-b-PEG-b-PDMS-COOH。
(5)基于PDMS-b-PEG-b-PDMS三嵌段共聚物的氢键交联型超分子弹性体(ESESi)的合成：在配有机械搅拌、冷凝管、氮气通气装置和分水器的反应釜中，按[-COOH]/[-NH2]＝1:2.3(摩尔比)投入HOOC-PDMS-b-PEG-b-PDMS-COOH和二乙烯三胺(DETA)，开始加热、搅拌，同时以200mL/min通气速率通入氮气。逐步缓慢升温升至135℃后，在此温度下反应4h后停止反应，待产物自然降温至室温后，用适量氯仿溶解粗产物，并用甲醇/水混合液(2/5，wt/wt)萃取数次，直至甲醇/水混合液相的pH值至7左右，分离出氯仿相，减压旋蒸，除去大部分的氯仿，得到第一阶段产物。
在配有机械搅拌、冷凝管、氮气通气装置和分水器的反应釜中，加入计量的第一阶段产物和尿素，其中，尿素的投料量应与第一阶段产物中的羧基量相当，首先在80℃下反应12h，之后逐步缓慢升温至160℃，体系的粘度会随着反应的进行而增大，当体系中产物出现“爬杆”现象时，继续反应1～2h，停止反应。取出产物，将其剪成小块，用60℃的蒸馏水浸泡洗涤2～3d，每天换水，以除去体系中的水溶性成分，水洗后的产物放入110℃的真空烘箱中干燥24h，即得淡黄色、半透明产物，即ESESi1/9。
(6)将ESESi1/9干燥样品在150℃下热压成型10min，然后再常温下冷压定型10min，最后所得薄膜可以按需要裁出不同尺寸，即ESESi1/9薄膜敷料。
实施例2：含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料(ESESi1/11)的制备
除步骤(2)中HMM与D4的投料摩尔比为1:5.5，其余均与实施例1相同。所得产物为ESESi1/11薄膜敷料。
实施例3：含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料(ESESi1/15)的制备
除步骤(2)中HMM与D4的投料摩尔比为1:7.5，其余均与实施例1相同。所得产物为ESESi1/15薄膜敷料。
对比实施例：不含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料(SESi)的制备。
具体制备方法参照文献(YangL.,LinY.L.,WangL.S.,etal.Thesynthesisandcharacterizationofsupramolecularelastomersbasedonlinercarboxy-terminatedpolydimethylsiloxaneoligomers[J].PolymerChemistry,2014,5(1):153-160.)，所得产物为SESi薄膜敷料。
通过控制步骤(2)中HMM与D4的投料比可调整PHMS-b-PEG-b-PHMS嵌段共聚物中PDMS嵌段的长度，从而实现对ESESi中PDMS嵌段与PEG嵌段的比例调整，制备得到不同结构和性能的ESESi薄膜敷料。
对上述实施例1～3和对比实施例进行如下性能检测：
(1)吸水性测试
吸水性测试是测量ESESi薄膜在生理盐水中达到平衡时ESESi所吸收生理盐水的质量。测试温度为37℃，相对湿度约为40％。将样品浸没于生理盐水中，每隔一段时间将其取出，用滤纸擦拭样品表面，以去除多余生理盐水。设置无PEG嵌段的PDMS超分子弹性体(SESi)为对照组。吸水率(Aw)计算公式如下：
A w ( % ) = W e - W d W d × 100 % - - - ( 1 )
式中，We和Wd分别代表ESESi吸水平衡质量和干燥时质量。
实施例1～3和对比实施例中所制备得到的薄膜敷料的吸水率如附图2所示，从图2中可以看出，在SESi中引入PEG嵌段之后，材料的亲水性明显增强，对生理盐水的吸收能力提升了50倍以上，有利于ESESi敷料吸收伤口愈合初期的渗液。
(2)透汽性测试
透汽性(也称水蒸汽透过率)测试的测试步骤如下：在直径为35mm的玻璃烧杯中装入10mL蒸馏水，取一张厚度约为0.7mm的ESESi薄膜密封于杯口并保证接口处密封、无漏气现象。然后将其放置于相对湿度50％，温度为37℃的恒温环境中，并定期取出称重。设置无PEG嵌段的PDMS超分子弹性体(SESi)为对照组。水汽透过率(WVTR)计算公式如下：
W V T R = Δ G A × t - - - ( 2 )
式中，ΔG为质量变化，g，t为时间，d，A为杯口面积，m2。
实施例1～3和对比实施例中所制备得到的薄膜敷料的透汽率如附图3所示。结果表明，PEG嵌段的引入使得弹性体薄膜的透汽性有了明显的改善，其中，ESESi1/9的透汽率达到了77g·m-2·d-1，能够为伤口愈合提供一个安全、湿润的愈合环境。
(3)细胞毒性测试(MTT法)
首先将实施例1中所得的样品薄膜剪切成小块状，尺寸为10×10×1(长×宽×厚，单位：mm)，浸泡于去离子水中48h，取出后真空干燥48h，然后用紫外消毒3h。将消毒后的样品小块浸入10mL的RPMI1640培养基(上海立菲生物技术有限公司)(SESi膜/溶液＝1cm2/10mL)中24h，得到样品薄膜溶液提取液，再用RPMI1640培养基(上海立菲生物技术有限公司)稀释至浓度约为原来的75％、50％与25％。
在96孔培养板中用含有10％胎牛血清(FBS)(上海赛齐生物工程有限公司)的RPMI1640培养基(上海立菲生物技术有限公司)培养L929细胞(小鼠成纤维细胞)(购买于ATCC)，每孔加入100μL的FBS(上海赛齐生物工程有限公司)，细胞接种密度为1.0×105个/mL，于37℃、5％湿度CO2培养箱中过夜。然后，将培养基换成100μL新鲜的样品浸泡原液(100％)和稀释为75％、50％与25％的浸泡液。再分别培养24h和48h后，向每个孔中加入20μL的MTT溶液(5.0mg/mL)。于37℃再培养4h后，吸弃各孔上清液，再向每孔加入150μL的DMSO，充分溶解细胞内的甲瓒。最后，测定每孔溶液在492nm处的吸光度(OD)。
实施例1中ESESi不同浓度下浸提液的细胞毒性的测试结果如附图4所示。从图4可以看出，不论使用的ESESi浸提液的浓度是25％、50％、75％还是100％，当培养时间为24h时，其细胞活性都在100％左右；虽然在48h时以后细胞存活率有微弱降低，但其存活率值也均在95％以上，可以认定ESESi浸提液对细胞无毒性。
(4)大鼠背部全层皮肤缺损愈合实验
实验动物：成年Wistar大鼠(220～250g)。随机将大鼠分为4组，每组5只，麻醉后除毛。在消毒完成后，于大鼠背部剪取两个对称的、直径约为18mm的全层皮肤创口，分别敷上敷料，实验组大鼠敷以实施例1中制备得到的ESESi敷料，对照组则是敷以3MTegadermFilm和纱布。术后，大鼠分笼饲养，正常提供饮食。4组大鼠分别于手术后4、8、10、14处死、取材，测量伤口面积并计算愈合率(WC)，计算公式如下：
W C = A o - A t A o × 100 % - - - ( 3 )
式中，A0：伤口初始面积；At：第t天的伤口面积。
大鼠背部全层皮肤创伤后不同敷料护理下伤口的愈合率实验结果如附图5所示。从图5可以看出，ESESi和3MTegadermFilm两种敷料在整个愈合过程中的平均伤口愈合率是相近的，通过t检验得出：两组之间不存在统计学上的显著性差别(p>0.05)；相比于传统的纱布敷料，这两种敷料能够明显地促进伤口愈合。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备方法，包括以下步骤：
(1)烯丙基封端的聚乙二醇的合成：以聚乙二醇和烯丙基氯为原料，在催化剂作用下反应，得烯丙基封端的聚乙二醇；
(2)端氢聚硅氧烷的合成：以八甲基环四硅氧烷与四甲基二硅氧烷为原料，加入硫酸溶液，反应，得端氢聚硅氧烷；
(3)端氢聚硅氧烷与聚乙二醇的三嵌段共聚物的合成：向溶剂中加入端氢聚硅氧烷和烯丙基封端的聚乙二醇，在催化剂作用下反应，得端氢聚硅氧烷与聚乙二醇的三嵌段共聚物；
(4)羧基封端的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物的合成：在惰性气氛下，加入端氢聚硅氧烷与聚乙二醇的三嵌段共聚物、Karstedt’s催化剂、甲基丙烯酸叔丁酯的甲苯溶液，反应，得双端叔丁酯基的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物，酸性条件下水解得羧基封端的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物；
(5)超分子弹性体的制备：在惰性气氛下将羧基封端的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物与二乙烯三胺反应，得第一阶段产物，然后将第一阶段产物与尿素反应，得超分子弹性体；
(6)弹性体薄膜的制备：将超分子弹性体干燥样品热压成型、冷压定型得含有聚乙二醇嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料。
2.根据权利要求1所述的一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的催化剂为四丁基溴化铵；
步骤(2)中所述的硫酸溶液是指浓度为86wt％的硫酸溶液；
步骤(3)中所述的溶剂为甲苯；
步骤(3)中所述的催化剂为Karstedt’s催化剂；
步骤(4)中所述的甲基丙烯酸叔丁酯的甲苯溶液中甲基丙烯酸叔丁酯与甲苯的体积比为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所用的聚乙二醇、烯丙基氯和催化剂的摩尔比为1:1.5:0.05；
步骤(2)中所用的四甲基二硅氧烷与八甲基环四硅氧烷的摩尔比为1：(4.5～7.5)；
步骤(2)中所用的硫酸溶液的质量为八甲基环四硅氧烷质量的3％；
步骤(3)中所用的端氢聚硅氧烷和烯丙基封端的聚乙二醇的摩尔比为2.2:1；
步骤(3)中所用的催化剂的量为催化量；
步骤(3)中所用的溶剂的量为原料总质量的25％；
步骤(4)中所用的甲基丙烯酸叔丁酯与端氢聚硅氧烷与聚乙二醇的三嵌段共聚物的摩尔比为1:0.6；
步骤(4)中所用的Karstedt’s催化剂的量为催化量；
步骤(5)中羧基封端的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物的羧基与二乙烯三胺的氨基的投料摩尔比为1:2.3；
步骤(5)中加入的尿素的摩尔量与第一阶段产物中的羧基的摩尔量相当。
4.根据权利要求1所述的一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的反应指在60℃反应5h；
步骤(2)中所述的反应指在室温下搅拌反应20h；
步骤(3)中所述的反应指在100℃反应12h；
步骤(4)中所述的反应指在85℃反应12h；
步骤(5)中所述的羧基封端的含有聚硅氧烷嵌段和聚乙二醇嵌段的三嵌段共聚物与二乙烯三胺反应是指在135℃下反应4h；
步骤(5)中第一阶段产物与尿素的反应是指先在80℃下反应12h，再升温至160℃反应1～2h；
步骤(6)中所述的热压成型是指在150℃下热压成型10min；
步骤(6)中所述的冷压定型是指在室温下冷压定型10min。
5.根据权利要求1所述的一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所得的烯丙基封端的聚乙二醇的数均分子量介于5×102与5×103之间。
6.根据权利要求1所述的一种含PEG嵌段的聚硅氧烷超分子弹性体创面敷料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中端氢聚硅氧烷的数均分子量介于5×102与2×104之间。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105963754A (zh) * 2016-05-26 2016-09-28 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN106039381A (zh) * 2016-05-26 2016-10-26 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN106038065A (zh) * 2016-05-26 2016-10-26 华南理工大学 一种基于聚硅氧烷超分子弹性体具有双层结构的皮肤创伤敷料及其制备方法
CN109206570A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 翁秋梅 一种柔性物理分相超分子动态聚合物及其应用
GB2575856A (en) * 2018-07-26 2020-01-29 Cornelius Group Plc Dimethylsiloxane-alkylene oxide copolymers
CN110835119A (zh) * 2019-12-12 2020-02-25 上海大学(浙江·嘉兴)新兴产业研究院 一种改性纳米二氧化钛及其制备方法
CN112513146A (zh) * 2018-08-10 2021-03-16 东丽株式会社 聚硅氧烷-聚亚烷基二醇嵌段共聚物及其制造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105963754A (zh) * 2016-05-26 2016-09-28 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN106039381A (zh) * 2016-05-26 2016-10-26 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN106038065A (zh) * 2016-05-26 2016-10-26 华南理工大学 一种基于聚硅氧烷超分子弹性体具有双层结构的皮肤创伤敷料及其制备方法
WO2017202004A1 (zh) * 2016-05-26 2017-11-30 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN105963754B (zh) * 2016-05-26 2019-04-09 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN106039381B (zh) * 2016-05-26 2019-05-14 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN109206570A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 翁秋梅 一种柔性物理分相超分子动态聚合物及其应用
GB2575856A (en) * 2018-07-26 2020-01-29 Cornelius Group Plc Dimethylsiloxane-alkylene oxide copolymers
GB2575856B (en) * 2018-07-26 2021-08-18 Cornelius Group Plc Dimethylsiloxane-alkylene oxide copolymers
US11642304B2 (en) 2018-07-26 2023-05-09 Cornelius Group Plc Dimethylsiloxane-alkylene oxide copolymers
CN112513146A (zh) * 2018-08-10 2021-03-16 东丽株式会社 聚硅氧烷-聚亚烷基二醇嵌段共聚物及其制造方法
CN110835119A (zh) * 2019-12-12 2020-02-25 上海大学(浙江·嘉兴)新兴产业研究院 一种改性纳米二氧化钛及其制备方法

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