CN115725147A - 一种亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料及其在制备羊膜环中的应用 - Google Patents
一种亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料及其在制备羊膜环中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及羊膜环用材料制备技术领域，具体公开了一种亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料及其在制备羊膜环中的应用。所述亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其包含如下重量份的组分：聚甲基丙烯酸甲酯80～120份；苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物40～60份；改性玻璃纤维20～30份；相容剂1～3份；润滑剂0.5～2份；偶联剂0.5～2份。本发明通过在亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料中加入由本发明所述方法制备得到的改性玻璃纤维，可以大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能以及弯曲强度。因此，将其用于制备羊膜环可以使得羊膜环具有更优异的性能。
Description
技术领域
本发明涉及羊膜环用材料制备技术领域，具体涉及一种亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料及其在制备羊膜环中的应用。
背景技术
羊膜镜是一种眼用治疗器具，中国实用新型专利CN 214967578 U公开了一种羊膜镜，该羊膜镜包括羊膜片以及上下叠合后夹持且铆接固定所述羊膜片的上环和下环(即羊膜环)。
聚甲基丙烯酸甲酯(简称PMMA)，是一种高分子聚合物，由于其具有质轻、价廉，易于成型等优点；被广泛用于制备仪器仪表零件、汽车车灯、光学镜片以及透明管道等产品；同时聚甲基丙烯酸甲酯也是制作隐形眼镜的材料之一。
但是发明人在研究中表明，以聚甲基丙烯酸甲酯为材料制备得到的羊膜环其亲水性能不足，有待进一步提高。
发明内容
本发明目的在于至少在一定程度上解决背景技术中指出的其中之一的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明首先提供了一种亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其包含如下重量份的组分：
聚甲基丙烯酸甲酯 80～120份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 40～60份；改性玻璃纤维 20～30份；相容剂 1～3份；润滑剂 0.5～2份；偶联剂 0.5～2份。
发明人通过大量的研究表明，在亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料中加入由本发明所述方法制备得到的改性玻璃纤维，可以大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能。
同时，发明人还惊奇的发现，在亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料中加入由本发明所述方法制备得到的改性玻璃纤维，相比于加入未改性的玻璃纤维，还可以进一步大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的弯曲强度。
优选地，所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其包含如下重量份的组分：
聚甲基丙烯酸甲酯 90～110份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 50～60份；改性玻璃纤维 25～30份；相容剂 1～2份；润滑剂 0.5～1份；偶联剂 0.5～1份。
优选地，所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其包含如下重量份的组分：
聚甲基丙烯酸甲酯 100份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 50份；改性玻璃纤维 25份；相容剂 2份；润滑剂 0.5份；偶联剂 0.5份。
优选地，所述的相容剂为马来酸酐接枝POE。
优选地，所述的润滑剂为硬脂酸钙。
优选地，所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
优选地，所述的改性玻璃纤维通过如下方法制备得到：
(1)将玻璃纤维加入到水中，然后加热至80～100℃，搅拌均匀得第一混合液；
(2)在第一混合液中加入二氧化硅，继续在80～100℃下搅拌，得第二混合液；
(3)在第二混合液中加入改性剂，在80～100℃下搅拌15～30min，分离固体，干燥后即得所述的改性玻璃纤维。
发明人在研究中表明，改性玻璃纤维的改性方法，对于亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能的影响是巨大的。发明人在大量的实验中惊奇的发现，必须将玻璃纤维通过二氧化硅以及改性剂进行改性得到的改性玻璃纤维才能大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能。
优选地，改性玻璃纤维制备方法中玻璃纤维、二氧化硅、改性剂以及水的用量比为80～120g:50～80g:30～50g:1L。
最优选地，改性玻璃纤维制备方法中玻璃纤维、二氧化硅、改性剂以及水的用量比为100g:60g:40g:1L。
优选地，步骤(3)中的改性剂为(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖。
发明人在研究中惊奇的发现，当改性剂选自(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖时，其制备得到的改性玻璃纤维对亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料亲水性能的提高程度，显著高于采用其它改性剂制备得到的改性玻璃纤维。
优选地，步骤(3)中的改性剂由(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖和氨基葡萄糖月桂酰胺组成。
发明人在进一步研究中惊奇的发现，当改性剂由(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖和氨基葡萄糖月桂酰胺组成时，其制备得到的改性玻璃纤维对亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料亲水性能的提高程度，要进一步大幅高于改性剂选用单独的(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖制备得到的改性玻璃纤维；同时也要大幅高于改性剂选用单独的氨基葡萄糖月桂酰胺制备得到的改性玻璃纤维。由(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖和氨基葡萄糖月桂酰胺组成的改性剂制备得到的改性玻璃纤维，可以协同提高制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能。
其中，(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖和氨基葡萄糖月桂酰胺的重量比为3～5:1。
本发明还提供了上述亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料在制备羊膜环中的应用。
有益效果：本发明提供了一种全新组成的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料；本发明通过在亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料中加入由本发明所述方法制备得到的改性玻璃纤维，可以大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能。同时，在亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料中加入由本发明所述方法制备得到的改性玻璃纤维，相比于加入未改性的玻璃纤维，还可以进一步大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的弯曲强度。由于所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料具有优异的亲水性能以及弯曲强度；因此，将其于制备羊膜环可以使得羊膜环具有更优异的性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例并不限定本发明的保护范围。
以下实施例中的聚甲基丙烯酸甲酯采用的是韩国LG化学的牌号为HP202的聚甲基丙烯酸甲酯；所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物选自中石化的牌号为F675的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；其余未注明来源的原料均为本领域技术人员可以通过常规购买途径获得的常规原料。
实施例1亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的制备
原料重量份组成：聚甲基丙烯酸甲酯100份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物50份；改性玻璃纤维25份；相容剂(马来酸酐接枝POE)2份；润滑剂(硬脂酸钙)0.5份；偶联剂(KH-550)0.5份。
所述的改性玻璃纤维通过如下方法制备得到：
(1)将玻璃纤维加入到水中，然后加热至90℃，搅拌均匀得第一混合液；
(2)在第一混合液中加入二氧化硅，继续在90℃下搅拌，得第二混合液；
(3)在第二混合液中加入改性剂，在90℃下搅拌20min，分离固体，干燥后即得所述的改性玻璃纤维；
其中，改性玻璃纤维制备方法中玻璃纤维、二氧化硅、改性剂以及水的用量比为100g:60g:40g:1L；
所述的改性剂为(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖。
制备方法：将聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、改性玻璃纤维、相容剂、润滑剂以及偶联剂放入双螺杆挤出机中熔融挤出即得所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料。
实施例2亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的制备
原料重量份组成：聚甲基丙烯酸甲酯80份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物60份；改性玻璃纤维20份；相容剂(马来酸酐接枝POE)1份；润滑剂(硬脂酸钙)0.5份；偶联剂(KH-550)0.5份。
所述的改性玻璃纤维通过如下方法制备得到：
(1)将玻璃纤维加入到水中，然后加热至80℃，搅拌均匀得第一混合液；
(2)在第一混合液中加入二氧化硅，继续在80℃下搅拌，得第二混合液；
(3)在第二混合液中加入改性剂，在80℃下搅拌15min，分离固体，干燥后即得所述的改性玻璃纤维；
其中，改性玻璃纤维制备方法中玻璃纤维、二氧化硅、改性剂以及水的用量比为120g:50g:30g:1L；
所述的改性剂为(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖。
制备方法：将聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、改性玻璃纤维、相容剂、润滑剂以及偶联剂放入双螺杆挤出机中熔融挤出即得所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料。
实施例3亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的制备
原料重量份组成：聚甲基丙烯酸甲酯120份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物50份；改性玻璃纤维30份；相容剂(马来酸酐接枝POE)3份；润滑剂(硬脂酸钙)1份；偶联剂(KH-550)1份。
所述的改性玻璃纤维通过如下方法制备得到：
(1)将玻璃纤维加入到水中，然后加热至100℃，搅拌均匀得第一混合液；
(2)在第一混合液中加入二氧化硅，继续在100℃下搅拌，得第二混合液；
(3)在第二混合液中加入改性剂，在100℃下搅拌30min，分离固体，干燥后即得所述的改性玻璃纤维；
其中，改性玻璃纤维制备方法中玻璃纤维、二氧化硅、改性剂以及水的用量比为80g:80g:50g:1L；
所述的改性剂为(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖。
制备方法：将聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、改性玻璃纤维、相容剂、润滑剂以及偶联剂放入双螺杆挤出机中熔融挤出即得所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料。
实施例4亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的制备
实施例4的原料重量份组成以及制备方法同实施例1；不同之处在于所述的改性玻璃纤维制备过程中所述的改性剂的组成不同。
实施例中所述的改性剂由重量比为4:1的(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖和氨基葡萄糖月桂酰胺组成。
对比例1亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的制备
原料重量份组成：聚甲基丙烯酸甲酯100份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物50份；玻璃纤维25份；相容剂(马来酸酐接枝POE)2份；润滑剂(硬脂酸钙)0.5份；偶联剂(KH-550)0.5份。
制备方法：将聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、玻璃纤维、相容剂、润滑剂以及偶联剂放入双螺杆挤出机中熔融挤出即得所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料。
对比例1和实施例1的不同之处在于，实施例1采用改性玻璃纤维替代对比例1中的玻璃纤维。
对比例2亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的制备
对比例2的原料重量份组成以及制备方法同实施例1；不同之处在于所述的改性玻璃纤维的制备方法不同。
所述的改性玻璃纤维通过如下方法制备得到：
(1)将玻璃纤维加入到水中，然后加热至90℃，搅拌均匀得第一混合液；
(2)在第一混合液中加入改性剂，在90℃下搅拌20min，分离固体，干燥后即得所述的改性玻璃纤维；
其中，改性玻璃纤维制备方法中玻璃纤维、改性剂以及水的用量比为160g:40g:1L；
所述的改性剂为(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖。
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2仅仅用改性剂对玻璃纤维进行改性；而实施例1则是用二氧化硅和改性剂对玻璃纤维进行改性。
对比例3亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的制备
对比例3的原料重量份组成以及制备方法同实施例1；不同之处在于所述的改性玻璃纤维制备过程中所述的改性剂的组成不同。
实施例中所述的改性剂为壳聚糖。
对比例4亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的制备
对比例4的原料重量份组成以及制备方法同实施例1；不同之处在于所述的改性玻璃纤维制备过程中所述的改性剂的组成不同。
实施例中所述的改性剂为氨基葡萄糖月桂酰胺。
实施例1～4以及对比例1～4制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的接触角以及弯曲强度见表1。
表1.
| 接触角 | 弯曲强度 | |
| 实施例1亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料 | 61° | 178MPa |
| 实施例2亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料 | 64° | 169MPa |
| 实施例3亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料 | 65° | 164MPa |
| 实施例4亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料 | 37° | 175MPa |
| 对比例1亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料 | 82° | 129MPa |
| 对比例2亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料 | 75° | 180MPa |
| 对比例3亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料 | 73° | 121MPa |
| 对比例4亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料 | 70° | 151MPa |
从表1实验数据可以看出，实施例1～3制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的接触角显著小于对比例1；这说明：在亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料中采用本发明所述方法制备得到的改性玻璃纤维，相比于未改性的玻璃纤维，可以大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能。
从表1实验数据可以看出，实施例1制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的接触角显著小于对比例2；这说明：改性玻璃纤维的改性方法，对于制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能的差别是巨大的；必须将玻璃纤维通过二氧化硅以及改性剂进行改性得到的改性玻璃纤维才能大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能；将玻璃纤维仅仅通过改性剂进行改性得到的改性玻璃纤维并不能大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能。
从表1实验数据可以看出，实施例1制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的接触角显著小于对比例3和4；这说明：改性剂的选择同样十分关键，改性剂选自(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖时制备得到的改性玻璃纤维，其对亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料亲水性能的提高程度，显著高于采用其它改性剂制备得到的改性玻璃纤维。
从表1实验数据可以看出，实施例4制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的接触角进一步大幅小于实施例1以及对比例4；这说明：当改性剂由(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖和氨基葡萄糖月桂酰胺组成时制备得到的改性玻璃纤维，其对亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料亲水性能的提高程度，要进一步大幅高于改性剂选用单独的(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖制备得到的改性玻璃纤维；同时也要大幅高于改性剂选用单独的氨基葡萄糖月桂酰胺制备得到的改性玻璃纤维；由此可见，由(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖和氨基葡萄糖月桂酰胺组成的改性剂制备得到的改性玻璃纤维，可以协同提高制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的亲水性能。
此外，从表1实验数据可以看出，实施例1～4制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其弯曲强度大幅高于对比例1制备得到的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料；这说明：在亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料中加入由本发明所述方法制备得到的改性玻璃纤维，相比于加入未改性的玻璃纤维，还可以进一步大幅提高亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料的弯曲强度。
Claims (10)
1.一种亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
聚甲基丙烯酸甲酯 80～120份； 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 40～60份；改性玻璃纤维 20～30份；相容剂 1～3份；润滑剂 0.5～2份；偶联剂 0.5～2份。
2.根据权利要求1所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
聚甲基丙烯酸甲酯 90～110份； 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 50～60份；改性玻璃纤维 25～30份；相容剂 1～2份；润滑剂 0.5～1份；偶联剂 0.5～1份。
3.根据权利要求1所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
聚甲基丙烯酸甲酯100份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物50份；改性玻璃纤维25份；相容剂2份；润滑剂0.5份；偶联剂0.5份。
4.根据权利要求1所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝POE。
5.根据权利要求1所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸钙。
6.根据权利要求1所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
7.根据权利要求1所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其特征在于，所述的改性玻璃纤维通过如下方法制备得到：
(1)将玻璃纤维加入到水中，然后加热至80～100℃，搅拌均匀得第一混合液；
(2)在第一混合液中加入二氧化硅，继续在80～100℃下搅拌，得第二混合液；
(3)在第二混合液中加入改性剂，在80～100℃下搅拌15～30min，分离固体，干燥后即得所述的改性玻璃纤维。
8.根据权利要求7所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其特征在于，改性玻璃纤维制备方法中玻璃纤维、二氧化硅、改性剂以及水的用量比为80～120g:50～80g:30～50g:1L；
最优选地，改性玻璃纤维制备方法中玻璃纤维、二氧化硅、改性剂以及水的用量比为100g:60g:40g:1L。
9.根据权利要求7所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料，其特征在于，步骤(3)中的改性剂为(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羟丙基壳聚糖。
10.权利要求1～9任一项所述的亲水改性聚甲基丙烯酸甲酯材料在制备羊膜环中的应用。
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| GR01 | Patent grant | ||
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