CN107603190A - 一种医用抗菌聚氨酯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料90‑110份和抗菌剂0.1‑3份；本发明的有益效果是：本发明医用抗菌聚氨酯材料的制备方法是在载体材料中直接添加抗菌剂，采用共混法将抗菌剂直接加入到载体材料中，该材料具有强的抗菌性能，且力学性能得到改善，最大优势就是加工简单，其次，还能保证持久性，因为即使材料表面磨损了也能将里层新的抗菌剂暴露出来，而不会导致抗菌剂被转移。
Description
技术领域
本发明属于医用材料制备技术领域，具体涉及一种医用抗菌聚氨酯材料及其制备方法。
背景技术
有害细菌的传播和蔓延严重威胁着人类的健康,人们不得不时刻面临着微生物的侵扰在高科学、高技术不断发展的今天, 控制和消灭有害细菌的生长和繁殖, 仍然是一项与人类健康息息相关的重要课题, 并正受到世人瞩目。
在自然界中有许多物质本身就具有良好的杀菌或抑制微生物的功能，如部分带有特定基团的有机化合物、一些无机金属材料及其化合物、部分矿物质和天然物质。但目前抗菌材料更多的是通过添加一定的抗菌物质（成为抗菌剂），从而使材料具有抑制或者杀灭表面细菌能力的一类新型功能材料，如抗菌塑料、抗菌纤维等。
聚氨酯材料以其优异的力学强度、高弹性、耐磨性、润滑性、耐疲劳性、生物相容性、可加工性等而广泛用于长期植入的医用装置及人工器官，比如心脏起博器绝缘线、人工血管、介入导管等。在长期植入体内的材料中，目前仍没有哪种材料具有聚氨酯一样优异的综合性能。但聚氨酯作为生物材料的主要问题是目前所使用的聚氨酯材料没有杀菌功能，因此，当其被植入体内后容易被细菌污染，引起伤口化脓感染。所以，研究具有杀菌功能的新型聚氨酯材料是广大科技工作者需要解决的关键问题。近年来，随着人们对健康问题的日益关注，对医用聚氨酯材料的要求愈来愈高。
目前，国内研究抗菌聚氨酯材料主要是通过添加无机抗菌剂，其中以添加银为主，还有添加氧化锌和纳米二氧化钛作为抗菌剂。通过在聚氨酯材料表面涂敷纳米TiO2复合涂层形成自洁材料，涂覆液TiO2的固含量在7％较为适宜。传统的有机小分子抗菌剂存在性能差、易挥发、不易加工、化学稳定性差等缺点。近年来带有抗菌基团的有机高分子化合物恰好可以克服上述缺点，它是将抗菌基团共价结合在不溶性载体上，不仅可以重复利用，且抗菌基团集中在载体表面，杀菌高效快速，因此高分子抗菌剂正成为当今研究和开发的热点。目前共价型高分子抗菌剂的研究主要集中于季铵盐、季磷盐、吡啶盐及含卤素化合物等。这些高分子抗菌剂可有效地降低溶液中的活菌数。
目前抗菌生物材料的发展表现出以下几个趋势：①新型抗茵剂如抗菌肽等的开发和应用。②通过采用一些新技术如纳米技术，使一些老的抗菌剂如银等有了新的生命力。③不断开发新的高分子载体。④各种不同抗菌剂和载体的交叉混合使用。⑤各种抗菌生物材料都有向长期，可控释放抗菌剂的方向发展的趋势。
总体上讲，虽然目前抗菌生物材料的研究进展迅速，出现了一些新型材料。但还存在着和植入体的结合性能不够理想、制备工艺繁琐、难以大规模工业化生产等问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足之处，提供一种医用抗菌聚氨酯材料及其制备方法，该材料具有强的抗菌性能，且力学性能得到改善。
本发明的目的是以下述方式实现的：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料90-110份和抗菌剂0.1-3份。
根据上述的医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料100份和抗菌剂1.5份。
根据上述的医用抗菌聚氨酯材料，所述抗菌剂为季铵盐类抗菌剂。
根据上述的医用抗菌聚氨酯材料，所述抗菌剂为双胍类、醇类、酚类、醛类、有机酸类、酯类、醚类和吡啶类中的至少一种。
根据上述的医用抗菌聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将医用聚氨酯材料与抗菌剂放入在混合机中，于40-50℃的温度下混合均匀得到混合物a；
（2）将步骤（1）得到的混合物a于温度80-180℃下熔融捏合，进行塑化、挤出，最后造粒得到产品。
步骤（1）中混合机的桨叶转速控制为900-1100rpm。
步骤（2）中造粒采用单螺杆或双螺杆挤出机。
步骤（2）中造粒过程中螺杆转速为35-45rpm，螺杆的进料温度为80-120℃，塑化熔融段温度为130-150℃，出料段温度为150-180℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明医用抗菌聚氨酯材料的制备方法是在载体材料中直接添加抗菌剂，采用共混法将抗菌剂直接加入到载体材料中，该材料具有强的抗菌性能，且力学性能得到改善。最大优势就是加工简单, 其次, 还能保证持久性, 因为即使材料表面磨损了也能将里层新的抗菌剂暴露出来, 而不会导致抗菌剂被转移。
具体实施方式
实施例1：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料90-110份和抗菌剂0.1-3份；所述抗菌剂为季铵盐类抗菌剂，抗菌剂为双胍类、醇类、酚类、醛类、有机酸类、酯类、醚类和吡啶类中的至少一种。
上述的医用抗菌聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将医用聚氨酯材料与抗菌剂放入在混合机中，于40-50℃的温度下混合均匀得到混合物a；其中混合机的桨叶转速控制为900-1100rpm；
（2）将步骤（1）得到的混合物a于温度80-180℃下熔融捏合，进行塑化、挤出，最后造粒得到产品；造粒采用单螺杆或双螺杆挤出机，造粒过程中螺杆转速为35-45rpm，螺杆的进料温度为80-120℃，塑化熔融段温度为130-150℃，出料段温度为150-180℃。
实施例2：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料100和抗菌剂1.5份；所述抗菌剂为季铵盐类抗菌剂。
所述的医用抗菌聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将医用聚氨酯材料与抗菌剂放入在混合机中，于45℃的温度下混合均匀得到混合物a；其中混合机的桨叶转速控制为1000rpm；
（2）将步骤（1）得到的混合物a于温度160℃下熔融捏合，进行塑化、挤出，最后造粒得到产品；造粒采用单螺杆或双螺杆挤出机，造粒过程中螺杆转速为40rpm，螺杆的进料温度为80℃，塑化熔融段温度为140℃，出料段温度为160℃。
实施例3：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料90份和抗菌剂0.1份；所述抗菌剂为双胍类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例4：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料95份和抗菌剂0.15份；所述抗菌剂为醇类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例5：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料98份和抗菌剂0.2份；所述抗菌剂为酚类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例6：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料100份和抗菌剂0.25份；所述抗菌剂为醛类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例7：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料102份和抗菌剂0.22份；所述抗菌剂为有机酸类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例8：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料104份和抗菌剂0.25份；所述抗菌剂为酯类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例9：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料105份和抗菌剂1.2份；所述抗菌剂为醚类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例10：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料106份和抗菌剂1.4份；所述抗菌剂为吡啶类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例11：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料108份和抗菌剂1.8份；所述抗菌剂为双胍类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例12：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料110份和抗菌剂3份；所述抗菌剂为醇类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例13：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料94份和抗菌剂1份；所述抗菌剂为酚类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例14：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料106份和抗菌剂2.5份；所述抗菌剂为双胍类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例15：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料109份和抗菌剂2.8份；所述抗菌剂为吡啶类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例16：
本发明提供了一种医用抗菌聚氨酯材料，它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料101份和抗菌剂2.2份；所述抗菌剂为醇类抗菌剂。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种医用抗菌聚氨酯材料，其特征在于它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料90-110份和抗菌剂0.1-3份。
2.根据权利要求1所述的医用抗菌聚氨酯材料，其特征在于它由以下重量份的组分制成：医用聚氨酯材料100份和抗菌剂1.5份。
3.根据权利要求1所述的医用抗菌聚氨酯材料，其特征在于：所述抗菌剂为季铵盐类抗菌剂。
4.根据权利要求1所述的医用抗菌聚氨酯材料，其特征在于：所述抗菌剂为双胍类、醇类、酚类、醛类、有机酸类、酯类、醚类和吡啶类中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的医用抗菌聚氨酯材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将医用聚氨酯材料与抗菌剂放入在混合机中，于40-50℃的温度下混合均匀得到混合物a；
（2）将步骤（1）得到的混合物a于温度80-180℃下熔融捏合，进行塑化、挤出，最后造粒得到产品。
6.根据权利要求5所述的医用抗菌聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中混合机的桨叶转速控制为900-1100rpm。
7.根据权利要求5所述的医用抗菌聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中造粒采用单螺杆或双螺杆挤出机。
8.根据权利要求7所述的医用抗菌聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中造粒过程中螺杆转速为35-45rpm，螺杆的进料温度为80-120℃，塑化熔融段温度为130-150℃，出料段温度为150-180℃。
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