CN116196484A - 一种用于介入导丝表面的涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体公开了一种用于介入导丝表面的涂层及其制备方法。所述涂层为水性聚氨酯分散层‑亲水涂层双层结构，所述水性聚氨酯分散层设置在介入导丝表面，所述亲水涂层设置在水性聚氨酯分散层表面，所述水性聚氨酯分散层的厚度为3‑5μm，所述亲水涂层的厚度为3‑6μm；所述水性聚氨酯分散体由包括以下质量比的原料制成：聚碳酸酯多元醇50‑60％、异佛尔酮二异氰酸酯30‑35％、2，2‑二羟甲基丙酸5‑10％、乙二胺2‑5％、消泡剂0.5‑2％、催化剂1‑2％、交联剂0.5‑1.5％以及丙酮0.5‑1％；所述亲水涂层由包括以下质量比的原料制成：甲基丙烯酸羟乙酯20％‑30％、聚乙烯吡咯烷酮20％‑30％、聚乙二醇二丙烯酸酯20％‑30％、光引发剂20％‑30％、硅烷偶联剂5％‑10％以及紫外线稳定剂3％‑6％。

Description

一种用于介入导丝表面的涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及了一种用于介入导丝表面的涂层及其制备方法。

背景技术

介入导丝被广泛应用于临床治疗中，介入导丝为指引并协助导管选择性进入细小血管分支以及输送其他医疗器械的重要工具，介入导丝在应用时会与人体皮肤或者组织发生摩擦，容易对患者造成损伤，因此在介入导丝上通常会有润滑涂层。

相关技术中，介入导丝表面通常包覆一种具有疏水性的热塑性聚氨酯，其疏水性造成在血管中指向性困难，由于热塑性聚氨酯表面有活性官能团，亲水基团容易交联固化到网状体中，但完整介入导丝包含的部件会随血管的形状、大小及弯曲程度而变化，涉及到铂钨丝材和金属弹簧等部件，仅利用亲水涂层涂覆固化，结合力会大大减少；若在表层利用热缩工艺包覆一层热塑性聚氨酯，会导致导丝弹簧部分严重变厚变硬，从而严重影响介入导丝的润滑性、支撑性、跟踪性、扭控性和触角反馈等等性能。

本申请所要解决的技术问题为：如何提高介入导丝与亲水涂层之间的结合力，

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于介入导丝表面的涂层的制备方法。

第一方面，本申请提供一种用于介入导丝表面的涂层，采用如下方案：

一种用于介入导丝表面的涂层，所述涂层为水性聚氨酯分散层-亲水涂层双层结构，所述水性聚氨酯分散层设置在介入导丝表面，所述亲水涂层设置在水性聚氨酯分散层表面，所述水性聚氨酯分散层的厚度为3-5μm，所述亲水涂层的厚度为3-6μm；

所述水性聚氨酯分散体由包括以下质量比的原料制成：聚碳酸酯多元醇50-60％、异佛尔酮二异氰酸酯30-35％、2，2-二羟甲基丙酸5-10％、乙二胺2-5％、消泡剂0.5-2％、催化剂1-2％、交联剂0.5-1.5％以及丙酮0.5-1％；

所述亲水涂层由包括以下质量比的原料制成：甲基丙烯酸羟乙酯20％-30％、聚乙烯吡咯烷酮20％-30％、聚乙二醇二丙烯酸酯20％-30％、光引发剂20％-30％、硅烷偶联剂5％-10％以及紫外线稳定剂3％-6％。

本申请通过水性聚氨酯在相态上呈软硬段交替排列，硬段主要由异氰酸酯与小分子扩链剂组成，硬段中的极性基团：氨基甲酸酯、脲基等提高了分子内聚能，使聚合物具有一定的刚性、模量和耐热性；软段则主要由低聚多元醇组成，其分子链柔软易产生滑动，为聚合物提供了柔韧性、伸长率与耐低温性能。

亲水涂层中甲基丙烯酸羟乙酯溶液澄清，粘度低，加工难度低并且生物相容性好；与聚乙二醇二丙烯酸酯单体共聚，可制得侧链含有活性羟基的丙烯酸树脂，可进行酯化反应和交联反应，合成不溶性树脂和提高粘接性。

聚乙烯吡咯烷酮生物相容性佳、无毒性，并且分子极性强，遇水后会迅速吸水，水分子渗入分子结构中，氢键结合形成水凝胶，进一步提高涂层粘接性；光引发体系是在光照条件下可产生活性种自由基或离子，与体系中不饱和的活性单体或低聚物作用引发聚合光引发剂吸收相应的光能后，发生光化学物理过程，从基态变成激发态，若此时外界赋予的能量超过其自身的化学键的键能，则产生自由基或离子型活性种，这个过程的本质是光能转移到引发剂这一吸光物质上，伴随着光引发剂的电子从低能级轨道到高能级轨道的跃迁的过程。

光引发剂，其在光照条件下可产生活性种自由基或离子，与体系中不饱和的活性单体或低聚物作用引发聚合光引发剂吸收相应的光能后，发生光化学物理过程，从基态变成激发态，若此时外界赋予的能量超过其自身的化学键的键能，则产生自由基或离子型活性种。这个过程的本质是光能转移到引发剂这一吸光物质上，伴随着光引发剂的电子从低能级轨道到高能级轨道的跃迁过程。

硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团；一种基团可以和被粘的骨架材料结合；而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合，从而在粘接界面形成强力较高的化学键，大大改善了粘接强度。

炭黑起到防止紫外线老化、抗静电、导电等作用，为提高炭黑在体系中的分散性，将其制成色母粒的形式；光会使塑料老化，尤其是紫外线会加速老化，再配合运用有机紫外线稳定剂和抗氧化剂可使寿命延长。

在一些实施方式中，所述硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；丙基三甲氧基硅烷；γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种混合。

在一些实施方式中，所述紫外线稳定剂为炭黑。

炭黑能够在样品中着色做标识以及对涂层进行调色，防止涂层紫外老化、抗静电以及导电，减少涂层与导丝之间出现脱落的可能性。

在一些实施方式中，所述炭黑的粒径为8-12nm。

在一些实施方式中，所述光引发剂为2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮。

2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮能够减少涂层出现黄变的现象，挥发性较低，减少涂层出现气味，提高了涂层的安全性，降低了涂层出现紫外老化的现象，减少涂层与导丝之间出现脱落的可能性。

在一些实施方式中，所述甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇二丙烯酸酯的质量比为3:3:4。

甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇二丙烯酸酯三者在3:3:4的比例下支撑的涂层亲水性能佳，涂层与机体的附着力好，当聚乙烯吡咯烷酮含量增加时，体系中氨基含量增加，涂层的亲水性能逐渐增强，当氨基与羟基的含量比例超过1:1时，氨基上的氢离子易于羟基上的氧离子形成氢键，亲水基团自由行降低使涂层的亲水性降低。

在一些实施方式中，所述聚碳酸酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2，2-二羟甲基丙酸与乙二胺的质量比为6:3:1:1。

第二方面，本申请提供一种用于介入导丝表面的涂层的制备方法，采用如下方案：

一种用于介入导丝表面的涂层的制备方法，包括如下步骤：

S1、按比例依次将聚碳酸酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2，2-二羟甲基丙酸、乙二胺、消泡剂、催化剂、交联剂以及丙酮混合均匀，得到第一混合物；

S2、在温度20-30℃、相对湿度40-50％下将弹簧样品浸入第一混合物中，浸泡10-20s后提拉，并放入烘箱在100-120℃下固化15-25min，得到水性聚氨酯分散层；

S3、固化完成后在室温下静止5-10min；

S4、按比例依次将甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇二丙烯酸酯、光引发剂、硅烷偶联剂以及炭黑混合均匀，得到第二混合物；

S5、在紫外光固化一体机中将所述第二混合物浸涂在水性聚氨酯分散层的表面后进行光固化，得到亲水涂层。

附图说明

图1为本发明应用例1经过25次摩擦力曲线图。

图2为本发明应用例1经过25次摩擦力数据图。

图3为本发明应用例2经过25次摩擦力曲线图。

图4为本发明应用例2经过25次摩擦力数据图。

图5为本发明应用例3经过25次摩擦力曲线图。

图6为本发明应用例3经过25次摩擦力数据图。

图7为本发明应用例4经过25次摩擦力曲线图。

图8为本发明应用例4经过25次摩擦力数据图。

图9为本发明应用例5经过25次摩擦力曲线图。

图10为本发明应用例5经过25次摩擦力数据图。

图11为本发明应用例5经过50次摩擦力曲线图。

图12为本发明应用例5经过50次摩擦力数据图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本发明的实施例1-3中水性聚氨酯分散层配比情况见表1。

表1实施例1-3水性聚氨酯分散层配方表

本发明的实施例1-3中亲水涂层配比情况见表2。

表2实施例1-3亲水涂层配方表

实施例1-3

一种用于介入导丝表面的涂层，各组分及相应的占比如表1和表2所示，并通过如下方法制备：S1、按比例依次将聚碳酸酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2，2-二羟甲基丙酸、乙二胺、消泡剂、催化剂、交联剂以及丙酮混合均匀，得到第一混合物；

S2、在温度25℃、相对湿度45％下将弹簧样品浸入第一混合物中，浸泡15s后提拉，并放入烘箱在100-120℃下固化15-25min得到水性聚氨酯分散层，水性聚氨酯分散层的厚度为4μm；

S3、固化完成后在室温下静止10min；

S4、按比例依次将甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇二丙烯酸酯、光引发剂、硅烷偶联剂以及炭黑混合均匀，得到第二混合物；

S5、在紫外光固化一体机中将所述第二混合物浸涂在水性聚氨酯分散层的表面后进行光固化，得到亲水涂层，所述亲水涂层的厚度为6μm。

应用例

应用例1

一种用于介入导丝表面的涂层，不包括水性聚氨酯分散体以及亲水涂层。

应用例2

一种用于介入导丝表面的涂层，只含有实施例3中的亲水涂层。

应用例3

一种用于介入导丝表面的涂层，由实施例1中的水性聚氨酯分散层以及亲水涂层组成。

应用例4

一种用于介入导丝表面的涂层，由实施例2中的水性聚氨酯分散层以及亲水涂层组成。

应用例5

一种用于介入导丝表面的涂层，由实施例3中的水性聚氨酯分散层以及亲水涂层组成。

性能检测

针对本申请应用例1-5，进行如下性能检测：

表面光滑度测试：分别取3份应用例1-5制备的样品，利用显微镜观察涂层表面。

牢固度测试：分别取5份实施例1与对比例1-2制备的样品，将各样品涂层在温度为25℃的水中浸泡15s，后进行摩擦实验，夹持力300gf，提拉速度为10mm/s，测试长度100mm，经过25次摩擦测试后，按如下公式计算牢固度，牢固度越接近于1说明涂层越牢固；产品亲水性能平均值低于10gf、最大值小于等于20gf且头端硬度低于3gf为合格。

牢固度＝U₂/U₁

式中：

U1——前5次摩擦系数平均值；

U2——后5次摩擦系数平均值。

具体测试结果如表3。

表3性能测试结果

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于介入导丝表面的涂层，其特征在于，所述涂层为水性聚氨酯分散层-亲水涂层双层结构，所述水性聚氨酯分散层设置在介入导丝表面，所述亲水涂层设置在水性聚氨酯分散层表面，所述水性聚氨酯分散层的厚度为3-5μm，所述亲水涂层的厚度为3-6μm；

所述水性聚氨酯分散体由包括以下质量比的原料制成：聚碳酸酯多元醇50-60％、异佛尔酮二异氰酸酯30-35％、2，2-二羟甲基丙酸5-10％、乙二胺2-5％、消泡剂0.5-2％、催化剂1-2％、交联剂0.5-1.5％以及丙酮0.5-1％；

所述亲水涂层由包括以下质量比的原料制成：甲基丙烯酸羟乙酯20％-30％、聚乙烯吡咯烷酮20％-30％、聚乙二醇二丙烯酸酯20％-30％、光引发剂20％-30％、硅烷偶联剂5％-10％以及紫外线稳定剂3％-6％。

2.根据权利要求1所述的一种用于介入导丝表面的涂层，其特征在于，所述硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；丙基三甲氧基硅烷；γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种混合。

3.根据权利要求1所述的一种用于介入导丝表面的涂层，其特征在于，所述紫外线稳定剂为炭黑。

4.根据权利要求1所述的一种用于介入导丝表面的涂层，其特征在于，所述炭黑的粒径为8-12nm。

5.根据权利要求1所述的一种用于介入导丝表面的涂层，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮。

6.根据权利要求1所述的一种用于介入导丝表面的涂层，其特征在于，所述甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇二丙烯酸酯的质量比为3:3:4。

7.根据权利要求1所述的一种用于介入导丝表面的涂层，其特征在于，所述聚碳酸酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2，2-二羟甲基丙酸与乙二胺的质量比为6:3:1:1。

8.一种用于介入导丝表面的涂层的制备方法，用于制备权利要求1-7任一项所述的用于介入导丝表面的涂层，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按比例依次将聚碳酸酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2，2-二羟甲基丙酸、乙二胺、消泡剂、催化剂、交联剂以及丙酮混合均匀，得到第一混合物；

S2、在温度20-30℃、相对湿度40-50％下将弹簧样品浸入第一混合物中，浸泡10-20s后提拉，并放入烘箱在100-120℃下固化15-25min，得到水性聚氨酯分散层；

S3、固化完成后在室温下静止5-10min；

S4、按比例依次将甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇二丙烯酸酯、光引发剂、硅烷偶联剂以及炭黑混合均匀，得到第二混合物；

S5、在紫外光固化一体机中将所述第二混合物浸涂在水性聚氨酯分散层的表面后进行光固化，得到亲水涂层。

Images