CN108359364A - 一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，包括以下重量份组分：水20‑50份，水性脂肪族聚氨酯分散体10‑70份，水性纳米陶瓷树脂0‑60份，有机紫外光吸收剂0.01‑1份，金属氧化物水性分散体0.1‑30份，水性纳米银分散液1‑10份，交联剂0‑3份，疏水剂0.001‑0.1份，空气阻隔材料0.1‑5份，使用时将水性复合涂层材料喷涂于聚己内酯制品上，聚己内酯制品降解速率明显下降，可以广泛应用于聚己内酯制品库存时间延长一倍以上，解决了聚己内酯制品库存寿命短的问题。

Description

一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料
技术领域：
本发明涉及水性复合涂层材料，具体涉及一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料。
背景技术：
目前聚己内酯广泛应用于医疗耗材产品，如康复低温矫形器，高分子夹板，放疗定位膜片等。但是聚己内酯是一种可降解性材料，其降解速率受温度、湿度、生物酶、光照、氧化等复杂因素影响，目前聚己内酯制品库存寿命只有能在2年左右，制品降解会导致性能明显下降，分子量下降至原来的70％以下。
发明内容：
本发明的目的是提供一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，该涂层材料涂于聚己内酯制品表面，令聚己内酯制品降解速率明显下降，可以广泛应用于聚己内酯制品，如康复低温矫形器，高分子夹板，放疗定位膜片等，库存时间延长一倍以上，解决了聚己内酯制品库存寿命短的问题。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，该涂料包括以下重量份组分：水20-50份，水性脂肪族聚氨酯分散体10-70份，水性纳米陶瓷树脂0-60份，有机紫外光吸收剂0.01-1份，金属氧化物水性分散体0.1-30份，水性纳米银分散液1-10份，交联剂0-3份，疏水剂0.001-0.1份，空气阻隔材料0.1-5份，其中，金属氧化物水性分散体中金属氧化物粒径在5-200nm，水性纳米银分散液中纳米银粒径在1-20nm。
优选地，一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，该涂料包括以下重量份组分：水35-50份，水性脂肪族聚氨酯分散体40-60份，水性纳米陶瓷树脂5-10份，有机紫外光吸收剂0.5-0.8份，金属氧化物水性分散体2-4份，水性纳米银分散液3-5份，交联剂1-3份，疏水剂0.05-0.1份，空气阻隔材料3-5份，其中，金属氧化物水性分散体中金属氧化物粒径在20-50nm，水性纳米银分散液中纳米银粒径在5-20nm。
特别地，水性脂肪族聚氨酯分散体固含量为20-40％，水性纳米陶瓷树脂固含量为30-50％，金属氧化物水性分散体固含量为10-20％，水性纳米银分散液中固含量1-5％。
优选地，有机紫外光吸收剂为Tinuvin1130。
优选地，金属氧化物水性分散体中金属氧化物为氧化锌、氧化钛等。
优选地，交联剂为水性氮丙啶或水性碳化二亚胺型交联剂。
优选地，疏水剂为尚高3363。
优选地，空气阻隔材料为改性纳米蒙脱土。
本发明的用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料的制备方法包括以下步骤：水、水性脂肪族聚氨酯、水性纳米陶瓷树脂按比例搅拌混合，搅拌器速率为2000-3000转/分钟，然后把有机紫外光吸收剂、金属氧化物水性分散体、水性纳米银分散液、空气阻隔材料分别放入混合液中搅拌20-30分钟，最后添加疏水剂、交联剂至混合液中，搅拌5-10分钟过2000目过滤网得到目标产物。
本发明还保护所述用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料的应用，将所述水性复合涂层材料喷涂于聚己内酯制品上，喷涂量为150克/平方米，并在加热隧道中烘干；或将聚己内酯制品浸涂于所述水性复合涂层材料，自然干燥。
本发明的有益效果如下：
本发明组分间协同作用，特别金属氧化物水性分散体也起到紫外光吸收作用，与有机紫外光吸收剂Tinuvin1130协同作用，结合水性纳米银分散液的抗菌作用，使用时将水性复合涂层材料喷涂于聚己内酯制品上，令聚己内酯制品降解速率明显下降，可以广泛应用于聚己内酯制品，如康复低温矫形器，高分子夹板，放疗定位膜片等，库存时间延长一倍以上，解决了聚己内酯制品库存寿命短的问题。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，包括以下重量份组分：水20-50份，水性脂肪族聚氨酯分散体10-70份，水性纳米陶瓷树脂0-60份，有机紫外光吸收剂0.01-1份，金属氧化物水性分散体0.1-30份，水性抗菌剂水性纳米银分散液1-10份，交联剂0-3份，疏水剂0.001-0.1份，空气阻隔材料0.1-5份，其中，金属氧化物水性分散体中金属氧化物粒径在5-200nm，水性纳米银分散液中纳米银粒径在1-20nm。
实施例1：
一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，包括以下重量份组分：水50份，水性脂肪族聚氨酯分散体(固含量35％)40份，水性纳米陶瓷树脂(固含量50％)5份，有机紫外光吸收剂(Tinuvin 1130)0.8份，纳米氧化锌水性分散体(固含量30％，粒径50nm)20份，水性纳米银分散液(固含量5％，粒径2-5nm)1份，交联剂水性氮丙啶1份，疏水剂(尚高3363)0.001份，空气阻隔材料改性纳米蒙脱土5份。
制备方法包括以下步骤：水、水性脂肪族聚氨酯、水性纳米陶瓷树脂按比例搅拌混合，搅拌器速率为3000转/分钟，然后把有机紫外光吸收剂Tinuvin 1130、纳米氧化锌水性分散体、水性纳米银分散液、空气阻隔材料改性纳米蒙脱土分别放入混合液中搅拌20分钟，最后添加疏水剂(尚高3363)、交联剂水性氮丙啶至混合液中，搅拌5分钟过2000目过滤网得到目标产物。
将用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料喷涂于聚己内酯制品上，喷涂量为150克/平方米，并在加热隧道中烘干。
实施例2：
一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，包括以下重量份组分：水40份，水性脂肪族聚氨酯分散体(固含量35％)40份，水性纳米陶瓷树脂(固含量50％)5份，有机紫外光吸收剂(Tinuvin 1130)0.8份，纳米氧化锌水性分散体(固含量30％，粒径50nm)5份，水性纳米银分散液(固含量5％，粒径2-5nm)5份，交联剂水性氮丙啶2份，疏水剂(尚高3363)0.01份，空气阻隔材料改性纳米蒙脱土5份。制备方法参考实施例1，不同之处在于，搅拌器速率为速率为2000转/分钟。
本实施例用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料的应用，是把聚己内酯制品浸涂于本实施例得到的水性复合涂层材料，自然干燥36小时。
对比例1：参考实施例2，不同之处在于：没有有机紫外光吸收剂。
对比例2：参考实施例2，不同之处在于：没有纳米氧化锌水性分散体。
对比例3：参考实施例2，不同之处在于：没有水性纳米银分散液。
实施例3：
一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，包括以下重量份组分：水35份，水性脂肪族聚氨酯分散体60份，水性纳米陶瓷树脂10份，有机紫外光吸收剂0.5份，纳米氧化钛水性分散体2份，水性纳米银分散液3份，交联剂0份，疏水剂0.1份，空气阻隔材料3份，其中，纳米氧化钛水性分散体中氧化钛粒径在20-50nm，水性纳米银分散液中纳米银粒径在10-20nm。
性能测试：
普通水性聚氨酯皮革(路博润Sancure777)涂层作为对比例4，普通水性木器漆(立邦PU透明表面木器漆)涂层作为对比例5。
将实施例1-3和对比例1-5的水性复合涂层材料，分别喷涂于50mmX50mmX0.5mm的聚己内酯制品上，聚己内酯基材分子量为50000，喷涂量为150克/平方米。
把测试聚己内酯制件埋与细沙中，并把聚己内酯制件与细沙放置于恒温恒湿箱中，温度为30℃，与90％相对湿度。放置30天后，用老化试验箱进行检测，测试温度为30℃，紫外灯照射强度为0.76W/㎡，老化时间为48小时。用乌氏粘度计测试聚己内酯制件基材的分子量，操作方式参考GBT 1632-1993标准。结果参见表1：
表1

Claims (10)

1.一种用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，其特征在于，该涂料包括以下重量份组分：水20-50份，水性脂肪族聚氨酯分散体10-70份，水性纳米陶瓷树脂0-60份，有机紫外光吸收剂0.01-1份，金属氧化物水性分散体0.1-30份，水性纳米银分散液1-10份，交联剂0-3份，疏水剂0.001-0.1份，空气阻隔材料0.1-5份，其中，金属氧化物水性分散体中金属氧化物粒径在5-200nm，水性纳米银分散液中纳米银粒径在1-20nm。
2.根据权利要求1所述的用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，其特征在于，该涂料包括以下重量份组分：水35-50份，水性脂肪族聚氨酯分散体40-60份，水性纳米陶瓷树脂5-10份，有机紫外光吸收剂0.5-0.8份，金属氧化物水性分散体2-4份，水性纳米银分散液3-5份，交联剂1-3份，疏水剂0.05-0.1份，空气阻隔材料3-5份，其中，金属氧化物水性分散体中金属氧化物粒径在20-50nm，水性纳米银分散液中纳米银粒径在5-20nm。
3.根据权利要求1或2所述的用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，其特征在于，水性脂肪族聚氨酯分散体固含量为20-40％，水性纳米陶瓷树脂固含量为30-50％，金属氧化物水性分散体固含量为10-20％，水性纳米银分散液中固含量1-5％。
4.根据权利要求1或2所述的用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，其特征在于，有机紫外光吸收剂为Tinuvin1130。
5.根据权利要求1或2所述的用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，其特征在于，金属氧化物水性分散体中金属氧化物为氧化锌、氧化钛。
6.根据权利要求1或2所述的用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，其特征在于，交联剂为水性氮丙啶或水性碳化二亚胺型交联剂。
7.根据权利要求1或2所述的用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，其特征在于，疏水剂为尚高3363。
8.根据权利要求1或2所述的用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料，其特征在于，空气阻隔材料为改性纳米蒙脱土。
9.权利要求1所述的用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：水、水性脂肪族聚氨酯、水性纳米陶瓷树脂按比例搅拌混合，搅拌器速率为2000-3000转/分钟，然后把有机紫外光吸收剂、金属氧化物水性分散体、水性纳米银分散液、空气阻隔材料分别放入混合液中搅拌20-30分钟，最后添加疏水剂、交联剂至混合液中，搅拌5-10分钟过2000目过滤网得到目标产物。
10.权利要求1所述的所述用于延缓聚己内酯降解速率的水性复合涂层材料的应用，其特征在于：将所述水性复合涂层材料喷涂于聚己内酯制品上，喷涂量为150克/平方米，并在加热隧道中烘干；或将聚己内酯制品浸涂于所述水性复合涂层材料，自然干燥。
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