CN116832224A - 一种静脉留置针导管用涂料及其制备方法和应用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及医疗器械技术领域,具体公开了一种静脉留置针导管用涂料及其制备方法和应用方法。一种静脉留置针导管用涂料包括以下重量份数的组分:壳聚糖10‑15份,封闭型聚氨酯预聚体20‑40份和溶剂25‑35份;其制备方法为:将壳聚糖和溶剂搅拌混合后,加入封闭型聚氨酯预聚体,继续搅拌混合,得到静脉留置针导管用涂料。本申请的静脉留置针导管用涂料,可涂覆在静脉留置针导管、导尿管、胃管、鼻饲管等医疗导管表面,提高医疗导管表面的润滑度。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域,更具体地说,它涉及一种静脉留置针导管用涂料及其制备方法和应用方法。
背景技术
静脉留置针又称静脉套管针,核心的组成部件包括可以留置在血管内的柔软的导管,以及不锈钢的穿刺引导针芯。使用时将导管和针芯一起穿刺入血管内,当导管全部进入血管后,回撤出针芯,仅将柔软的导管留置在血管内从而进行输液治疗。
然而,导管在插入或拔出血管时,会与血管以及皮肤组织发生摩擦,容易对人体造成疼痛和损伤。虽然,临床使用导管前,会在导管表面涂覆硅油等润滑剂,用于增加导管表面的润滑度。但是,导管使用时硅油不能稳定在导管表面,所以导管插入或拔出体内时,依旧对人体造成疼痛和损伤。
发明内容
为了长时间保持导管表面的润滑度,本申请提供一种静脉留置针导管用涂料及其制备方法和应用方法。
第一方面,本申请提供一种静脉留置针导管用涂料,采用如下的技术方案:
一种静脉留置针导管用涂料,包括以下重量份数的组分:
壳聚糖10-15份;
封闭型聚氨酯预聚体20-40份;
溶剂25-35份。
通过采用上述技术方案,将闭型聚氨酯预聚体和壳聚糖混合后,得到聚氨酯壳聚糖混合物。将聚氨酯壳聚糖混合物涂覆在导管表面,聚氨酯壳聚糖混合物中含有多个交联位点,在一定温度条件下,封闭型聚氨酯预聚体受热分解产生异氰酸基。一方面,由于异氰酸基可发生交联反应使得聚氨酯壳聚糖混合体系在导管表面交联固化,形成牢固、光滑的亲水性膜层,提高膜层在导管表面的稳定性,增加导管表面的润湿性。因此,膜层提高了导管在血管以及皮肤组织中的润滑度,并且膜层可长时间稳定的粘附在导管表面,保持导管表面的润滑度,减少导管对人体造成疼痛和损伤。
另一方面,壳聚糖是具有良好的亲水性、生物相容性和抗菌性,壳聚糖分子结构中含有大量的羟基,可与导管表面的羟基通过氢键连接,增加导管的润滑度持久度和抗菌性能。
同时,涂料在加热固化时,由于异氰酸基可与壳聚糖上的部分氨基和/或羟基进行反应,使得聚氨酯壳聚糖混合物和壳聚糖通过化学键相连,有利于聚氨酯壳聚糖混合物在导管表面固化形成致密、稳定的膜层,长时间保持导管表面的润滑度。
优选的,所述封闭型聚氨酯预聚体,包括聚氨酯预聚体和封闭剂;
所述聚氨酯预聚体,如下重量份数的原料:
聚醚多元醇15-30份;
异氰酸酯20-45份;
光引发剂5-8份;
亲水单体5-8份;
所述亲水单体包括不饱和羧酸和不饱和酰胺中的一种或两种。
通过采用上述技术方案,由于聚醚多元醇和光引发剂可通过分子结构中的羟基与异氰酸酯逐步加成聚合进行反应,不饱和羧酸可通过与聚醚多元醇进行酯化反应,不饱和酰胺可与异氰酸酯进行加成反应。因此,将聚醚多元醇、异氰酸酯、光引发剂和亲水单体混合反应后,可得到含有光敏基团和不饱和基团的聚氨酯预聚体。然后,再采用封端剂保护预聚体中的异氰酸基,得到封闭型聚氨酯预聚体。
将封闭型聚氨酯预聚体和壳聚糖混合后形成的聚氨酯壳聚糖混合物涂覆在导管表面,封闭型聚氨酯预聚体在一定温度下分解出异氰酸基交联固化的同时,还能在一定光照条件下,激发光引发剂,产生自由基或阳离子,引发不饱和基团进行聚合,在导管表面交联固化形成致密、稳定的亲水性膜层,有利于膜层牢固的粘附在导管表面,长时间保持导管表面的润滑度,减少导管对人体造成疼痛和损伤。
优选的,所述封闭型聚氨酯预聚体的制备方法,包括以下步骤:
S1:将光引发剂加入脱水的聚醚多元醇中,搅拌混合后,再加入异氰酸酯和亲水单体,再次搅拌混合,得到聚氨酯预聚体;
S2:将封闭剂加入聚氨酯预聚体中,搅拌混合,得到封闭型聚氨酯预聚体。
通过采用上述技术方案,控制聚醚多元醇、异氰酸酯、光引发剂和亲水单体和混合顺序,便于其反应的进行,得到光敏基团和不饱和基团接枝的聚氨酯预聚体,有利于得到亲水性好和粘附性强的涂料。然后再加入封闭剂,降低封闭型聚氨酯预聚体在常温下的活性,提高了涂料的储存稳定性,延长了涂料的使用时间。
优选的,所述光引发剂为羟基环己烷苯酮或2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
通过采用上述技术方案,由于上述种类的光引发剂中均带有活泼的羟基。因此,在封闭型聚氨酯预聚体的制备步骤中,上述种类的光引发剂可通过活泼的羟基快速与异氰酸酯中的异氰酸基进行反应,从而接枝在聚氨酯预聚体上,提高聚氨酯预聚体中光引发剂的接枝率,有利于促进采用聚氨酯预聚体制备的涂料进行交联,提高涂料在导管表面成膜的牢固性。同时,上述种类的光引发剂,气味低,挥发低,耐黄变,有利于提高涂料的环保性能。
优选的,所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸和丙烯酸中的一种或两种。
通过采用上述技术方案,由于甲基丙烯酸和丙烯酸具有良好的亲水性。因此,甲基丙烯酸和丙烯酸通过与聚醚多元醇发生酯化反应,接枝在聚氨酯预聚体中,可提高采用聚氨酯预聚体制备的涂料的亲水性,有利于提高导管的润滑度。同时,甲基丙烯酸和丙烯酸增加了聚氨酯预聚体上的交联位点,有利于提高采用聚氨酯预聚体制备的涂料在导管表面的粘附性,长时间提高导管表面的润滑度。
优选的,所述不饱和酰胺为丙烯酸酰胺和二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺中的一种或两种。
通过采用上述技术方案,由于丙烯酸酰胺和二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺含有碳碳双键和酰胺基团,具有双键的化学通性,在紫外线照射下很容易聚合,增加了封闭型聚氨酯预聚体分子结构的交联位点。因此,采用接枝有丙烯酸酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺的封闭型聚氨酯预聚体制备的涂料,在紫外线照射下,可在导管表面交联形成牢度的膜层,有利于长时间提高导管表面的润滑度。
优选的,所述亲水单体由不饱和羧酸和不饱和酰胺混合组成,所述不饱和羧酸和不饱和酰胺的重量比为1:(0.8-1.2)。
通过采用上述技术方案,在封闭型聚氨酯预聚体的制备过程中,引入由不饱和羧酸和不饱和酰胺组成的亲水单体,最终制备所得的涂料,交联固化后形成的涂层,剥离强度高达0.35-0.38N/mm,摩擦力低至0.1-0.15N,水接触角低至15-16.2°。
优选的,所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖或羟丙基壳聚糖或壳寡糖。
通过采用上述技术方案,羧甲基壳聚糖、羟丙基壳聚糖和壳寡糖具有良好的水溶性,溶于水后的pH值偏中性和弱碱性,与封闭型聚氨酯预聚体制的反应速率适中,可交联固化后在导管表面形成致密、牢固的涂层,提高涂层的润滑性和持久润滑性。
第二方面,本申请提供一种静脉留置针导管用涂料的制备方法,采用如下的技术方案:
一种静脉留置针导管用涂料的制备方法,包括以下步骤:
将壳聚糖和溶剂搅拌混合后,加入封闭型聚氨酯预聚体,继续搅拌混合,得到静脉留置针导管用涂料。
通过采用上述技术方案,本申请涂料的制备步骤少,操作简便,仅需将壳聚糖采用溶剂溶解后,再加入封闭型聚氨酯预聚体,进行搅拌混合,即可得到混合均匀的涂料,适合大规模生产。在涂料使用时,对涂料进行加热和光照,封闭型聚氨酯预聚体中分解出的异氰酸基可与壳聚糖中的部分氨基和/或羟基进行反应,使得聚氨酯预聚体与壳聚糖进行化学键相连,提高涂料固化交联形成涂层的剥离强度。同时,光照条件下,光引发剂被激发,引发封闭型聚氨酯预聚体中的不饱和基团进行聚合,促使涂料在导管表面交联固化形成致密、稳定的亲水膜层,有利于长时间保持导管表面的润滑度。
第三方面,本申请提供一种静脉留置针导管用涂料的应用方法,采用如下的技术方案:
一种静脉留置针导管用涂料的应用方法,包括以下步骤:
将涂覆上述静脉留置针导管用涂料的基材,先在100-120℃加热后,再在500-600W进行光照固化;
所述基材的材料可为塑料或橡胶。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、涂料中的壳聚糖和封闭型聚氨酯预聚体可在一定温度下进行化学键连接,交联形成致密、稳定的亲水性膜层,有利于长时间保持导管表面的润滑度,减少导管使用时对人体造成的疼痛和损伤;
2、封闭型聚氨酯预聚体中接枝的光引发剂和亲水单体,提高了采用封闭型聚氨酯预聚体制备的涂料的交联位点以及亲水性,有利于涂料在导管表面粘附形成牢固的亲水性膜层,提高导管表面的润滑度;
3、本申请涂料的制备方法简单,操作简便,仅需将封闭型聚氨酯预聚体加入溶解后的壳聚糖中,即可得到涂料,适合大规模生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例中所采用的原料,除下述特殊说明外,其他均为市售。
制备例
制备例1
一种封闭型聚氨酯预聚体,由聚氨酯预聚体和封闭剂混合组成,聚氨酯预聚体和封闭剂的重量比为3:1;
聚氨酯预聚体,各原料及其重量(kg)如下表所示:
上述封闭型聚氨酯预聚体的制备方法,包括以下步骤:
S1:
S11:将聚醚多元醇在100℃,0.1MPa条件下抽真空脱水至含水量为0.08%以下,得到脱水的聚醚多元醇;
S12:将光引发剂加入40℃的脱水的聚醚多元醇中,搅拌混合10min后,先加入占异氰酸酯总重量50-70%(本制备例为50%)的异氰酸酯,再同时加入剩余异氰酸酯、亲水单体和催化剂,然后在75℃搅拌混合3h,得到聚氨酯预聚体。
S2:将封闭剂加入60℃的聚氨酯预聚体中,然后加入甲醇钠(占聚氨酯预聚体和封闭剂总重量的1%),搅拌混合1h,再加入中和剂,在30℃搅拌混合1h,得到封闭型聚氨酯预聚体。
本申请制备例中,聚醚多元醇为聚醚二元醇N210;
异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI-80;
光引发剂为羟基环己烷苯酮;
亲水单体不饱和羧酸和不饱和酰胺按重量比1:1混合组成,其中,不饱和羧酸为甲基丙烯酸,不饱和酰胺为二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺;
催化剂为二月桂酸二丁基锡;
封闭剂为2,4-二甲基咪唑;
中和剂为三乙胺。
制备例2-3
一种封闭型聚氨酯预聚体,与制备例1的不同之处在于,各原料及其重量(kg)如下表所示:
制备例4
一种封闭型聚氨酯预聚体,与制备例1的不同之处在于,亲水单体为丙烯酸酰胺。
制备例5
一种封闭型聚氨酯预聚体,与制备例1的不同之处在于,亲水单体为二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺。
制备例6
一种封闭型聚氨酯预聚体,与制备例1的不同之处在于,亲水单体为丙烯酸。
制备例7
一种封闭型聚氨酯预聚体,与制备例1的不同之处在于,亲水单体为丙烯酸钠。
制备例8
一种封闭型聚氨酯预聚体,与制备例1的不同之处在于,亲水单体由甲基丙烯酸和丙烯酸混合组成,甲基丙烯酸和丙烯酸的重量比为1:1。
制备例9
一种封闭型聚氨酯预聚体,与制备例1的不同之处在于,聚氨酯预聚体,各原料及其重量(kg)如下表所示:
上述封闭型聚氨酯预聚体的制备方法,包括以下步骤:
S1:
S11:将聚醚多元醇在100℃,0.1MPa条件下抽真空脱水至含水量为0.08%以下,得到脱水的聚醚多元醇;
S12:将异氰酸酯加入40℃的脱水的聚醚多元醇中,在75℃搅拌混合3h,得到聚氨酯预聚体。
S2:将封闭剂加入60℃的聚氨酯预聚体中,然后加入甲醇钠(占聚氨酯预聚体和封闭剂总重量的1%),搅拌混合1h,再加入中和剂,在30℃搅拌混合1h,得到封闭型聚氨酯预聚体。
性能检测
将本申请实施例所得的静脉留置针导管用涂料和对比例所得的涂料,分别涂覆在TPE导管表面形成涂层,然后分别对涂层进行剥离强度、摩擦力、接触角和生物相容性检测,检测方法如下:
涂层的制备方法:采用实施例15中,静脉留置针导管用涂料的应用方法,制备涂层,其中,基材为TPE(热塑性弹性体)导管。
检测:
涂层剥离强度检测:将涂覆涂层的TPE导管切取为长方形。先将导管未涂覆涂层的一面粘贴在表面为橡胶的有机玻璃上,然后固定在拉伸机的剥离测试板上。再将热熔胶与导管的涂层对贴。然后用拉伸机(拉伸机的型号为Instron 5966)在一定速度下将涂层从导管上剥开,记录剥开的力的平均值,除以涂覆涂层的TPE导管的宽度,即得涂层的剥离强度。
涂层摩擦力检测:
以涂覆涂层的TPE导管为实验组,未涂覆涂层的TPE导管为对照组,分别进行以下实验操作:
在拉伸机(拉伸机的型号为Instron 5966)的操作台上放置一个装有水的水箱,水箱中放置一个滑块。将导管一端垂直固定在拉伸机的夹头上,导管与滑块垂直接触,但导管不与水箱接触。拉伸机中连接有力学传感器的夹具夹持导管的自由端,并以50mm/min的速率带动导管在拉伸机上循环进行上下运动20次,期间,导管在滑块表面发生往复摩擦产生摩擦力,取摩擦力的平均值。
涂层水接触角检测:将涂覆涂层的TPE导管放置到水接触角测量仪器上,通过停滴法,将固体表面上的水滴气泡投影到屏幕上,然后测量切线与相界面的夹角,即为涂层水接触角的大小。
实施例
实施例1
一种静脉留置针导管用涂料,各组分及其相应的重量(kg)如下表所示:
上述静脉留置针导管用涂料的制备方法,包括以下步骤:
将壳聚糖和溶剂搅拌混合后,调节pH值为8,再加入封闭型聚氨酯预聚体、催化剂和消泡剂,搅拌混合,得到静脉留置针导管用涂料。
本申请实施例中,壳聚糖为羧甲基壳聚糖,pH值(1%水溶液)为6.5-8.5,采购自陕西昊辰生物科技有限公司。
溶剂为水。
封闭型聚氨酯预聚体为制备例1制备的封闭型聚氨酯预聚体。
实施例2-3
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,各组分及其相应的重量(kg)如下表所示:
将本申请实施例1-3所得的静脉留置针导管用涂料,分别涂覆在TPE导管表面形成涂层,然后对涂层进行剥离强度、摩擦力和接触角检测,检测结果如下表所示:
通过对上表进行数据分析可知,实施例1-3所得的涂料形成的涂层,剥离强度高达0.26-0.38N/mm,摩擦力低至0.1-0.35N,水接触角低至15-23.8°。由此表明,本申请实施例1-3所得的涂料,可牢固的粘附在导管表面,长时间提高导管表面的润滑度。
实施例4-5
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,封闭型聚氨酯预聚体不同。
实施例采用封闭型聚氨酯预聚体的制备例,以及制备例中,各原料及其重量(kg)如下表所示:
将本申请实施例4-5所得的静脉留置针导管用涂料,分别涂覆在TPE导管表面形成涂层,然后对涂层进行剥离强度、摩擦力和接触角检测,检测结果如下表所示:
通过对上表进行数据分析可知,实施例1、4、5所得的涂料形成的涂层,剥离强度高达0.30-0.38N/mm,摩擦力低至0.1-0.27N,水接触角低至15.0-20.5°。由此表明,在本申请涂料的制备总原料中,由聚醚多元醇、异氰酸酯、光引发剂和亲水单体制备而成的聚氨酯预聚体,采用封闭剂进行封闭后,所得封闭型聚氨酯预聚体中含有大量的光敏基团和不饱和基团,在涂料固化过程中,可在导管表面交联固化形成致密、稳定的亲水性膜层,有利于膜层牢固的粘附在导管表面,长时间保持导管表面的润滑度,减少导管对人体造成疼痛和损伤。分析其原因可能是,通过控制聚氨酯预聚体中,各原料的重量配比,所得的具有一定粘度和异氰酸基含量的聚氨酯预聚体,与壳聚糖在水中具有良好的相容性和反应活性,促进了这两种原料在加热条件下进行化学键连接,从而提高了固化后的剥离强度、润滑度和润滑持久性。
实施例6
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,封闭型聚氨酯预聚体为制备例4制备的封闭型聚氨酯预聚体,制备例4中,亲水单体为丙烯酸酰胺。
实施例7
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,封闭型聚氨酯预聚体为制备例5制备的封闭型聚氨酯预聚体,制备例5中,亲水单体为二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺。
实施例8
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,封闭型聚氨酯预聚体为制备例6制备的封闭型聚氨酯预聚体,制备例6中,亲水单体为丙烯酸。
实施例9
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,封闭型聚氨酯预聚体为制备例7制备的封闭型聚氨酯预聚体,制备例7中,亲水单体为丙烯酸钠。
实施例10
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,封闭型聚氨酯预聚体为制备例8制备的封闭型聚氨酯预聚体,制备例8中,亲水单体由甲基丙烯酸和丙烯酸混合组成,甲基丙烯酸和丙烯酸的重量比为1:1。
将本申请实施例6-10所得的静脉留置针导管用涂料,分别涂覆在TPE导管表面形成涂层,然后对涂层进行剥离强度、摩擦力和接触角检测,检测结果如下表所示:
通过对上表进行数据分析可知,相对于实施例1采用由甲基丙烯酸和二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺混合组成的亲水单体,实施例6采用丙烯酸酰胺组成的亲水单体,实施例7采用二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺组成的亲水单体,实施例8采用丙烯酸组成的亲水单体,实施例10采用由甲基丙烯酸和丙烯酸混合组成的亲水单体,剥离强度明显降低,摩擦力和水接触角明显增加。由此表明,在涂料的制备总原料中,封闭型聚氨酯预聚体中制备总原料中的亲水单体由不饱和羧酸和不饱和酰胺按重量比1:1混合由组成时,所得的封闭型聚氨酯预聚体,可提高涂料固化后的剥离强度、润滑度和润滑持久性。
本申请中,亲水单体由不饱和羧酸和不饱和酰胺按重量比1:(0.8-1.2)混合组成时,所得涂料固化形成的涂层,剥离强度高达0.35-0.38N/mm,摩擦力低至0.1-0.15N,水接触角低至15-16.2°
相对于实施例6采用丙烯酸酰胺组成的亲水单体,实施例7采用二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺组成的亲水单体,实施例8采用丙烯酸组成的亲水单体,实施例9采用丙烯酸钠组成的亲水单体,虽然摩擦力低至0.21N,水接触角低至18.8°,但是剥离强度低至0.29N/mm。由此表明,在涂料的制备总原料中,封闭型聚氨酯预聚体中的亲水单体为不饱和羧酸和/或不饱和酰胺,所得的封闭型聚氨酯预聚体,可提高涂料固化后的剥离强度。
实施例11
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,封闭型聚氨酯预聚体为制备例9制备的封闭型聚氨酯预聚体。
制备例9中,各原料及其重量(kg)如下表所示:
将本申请实施例11所得的静脉留置针导管用涂料,涂覆在TPE导管表面形成涂层,然后对涂层进行剥离强度、摩擦力和接触角检测,检测结果如下表所示:
通过对上表进行数据分析可知,相对于实施例1采用由聚醚多元醇、异氰酸酯、光引发剂、亲水单体和封闭剂制备而成的封闭型聚氨酯预聚体制备的涂料,实施例11采用由聚醚多元醇、异氰酸酯、和封闭剂制备而成的封闭型聚氨酯预聚体制备的涂料,剥离强度相对降低了72.73%,摩擦力相对增加了74.36%,水接触角相对增加了40.48%。由此表明,在涂料的制备总原料中,采用由聚醚多元醇、异氰酸酯、光引发剂、亲水单体和封闭剂制备而成的封闭型聚氨酯预聚体,与壳聚糖混合制备涂料,具有较高的剥离强度,固化成膜后具有较高的润滑度和润滑持久性。
实施例12
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,壳聚糖为羟丙基壳聚糖,pH值(1%水溶液)为6.0-8.0,采购自盖得化工。
实施例13
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,壳聚糖为壳寡糖,pH值(1%水溶液)为5.0-7.0,采购自山东谷硕生物科技有限公司。
实施例14
一种静脉留置针导管用涂料,与实施例1的不同之处在于,壳聚糖为壳聚糖盐酸盐,pH值(1%水溶液)为4.0-6.0,采购自陕西哈拿生物科技有限公司。
将本申请实施例12-14所得的静脉留置针导管用涂料,分别涂覆在TPE导管表面形成涂层,然后对涂层进行剥离强度、摩擦力和接触角检测,检测结果如下表所示:
通过对上表进行数据分析可知,相对于实施例1、12、13所得的涂料,实施例14所得涂料,固化后的剥离强度明显降低,摩擦力和水接触角明显增大。由此表明,在涂料的制备总原料中,壳聚糖为羧甲基壳聚糖或羟丙基壳聚糖或壳寡糖,可提高所得涂料固化后的剥离强度、润湿度和润滑持久性。分析其原因可能是,虽然上述种类的壳聚糖、封闭型聚氨酯预聚体和水的形成的混合体系,在进行加热固化时,可进行化学键连接,但是壳聚糖盐酸盐的水溶液显弱酸性,可能引起体系分子量难以增长或反应时间太长,降低了体系的交联度,从而降低了涂料固化后的剥离强度、润滑度和润滑持久性。
实施例15
一种静脉留置针导管用涂料的应用方法,包括以下步骤:
(1)将基材依次用异丙醇、水、异丙醇超声洗涤三次,然后用氮气吹干,其中,基材为TPE导管。
(2)将静脉留置针导管用涂料刮涂在基材表面后,先在110℃烘干60min,再在500W汞灯下照射3min,得到涂覆涂层的TPE导管。
实施例16
一种静脉留置针导管用涂料的应用方法,与实施例15的不同之处在于,包括以下步骤:
(1)将基材依次用异丙醇、水、异丙醇超声洗涤三次,然后用氮气吹干。
(2)将静脉留置针导管用涂料刮涂在基材表面后,先在60℃烘干60min后,在500W汞灯下照射3min,得到涂覆涂层的TPE导管。
将本申请实施例1所得的静脉留置针导管用涂料,采用实施例16的应用方法,涂覆在TPE导管表面形成涂层,然后对涂层进行剥离强度、摩擦力和接触角检测,检测结果如下表所示:
/>
通过对上表进行数据分析可知,实施例1采用实施例15的应用方法制备得到的涂层,剥离强度相对增加了31.03%,摩擦力相对降低了54.55%。由此表明,在涂料的应用过程中,先在110℃对涂料进行加热,再在500w对涂料进行光照固化,可提高所得涂料固化后的剥离强度、润湿度和润滑持久性。分析其原因可能是,在110℃对涂料进行加热,促进壳聚糖和聚氨酯预聚体进行化学键连接,提高了涂料在基材表面的附着力,使得涂料固化后的剥离强度增强,摩擦力降低,亲水性稍微增加。
在本申请实施例静脉留置针导管用涂料的应用方法中,将静脉留置针导管用涂料刮涂在基材表面后,先在100-120℃烘干60-70min,再在500-600W汞灯下照射3-6min,得到涂覆涂层的TPE导管,各项性能与实施例1采用实施例15的应用方法涂覆所得涂层的TPE导管,性能结果相近。因此,本申请实施例仅以实施例15的应用方法为例做简要说明,但并不影响本申请请求保护的其他应用方法在本申请中的应用。
对比例
对比例1
一种涂料,与实施例1的不同之处在于,采用等重量的壳聚糖替代封闭型聚氨酯预聚体。
对比例2
一种涂料,与实施例1的不同之处在于,采用等重量的封闭型聚氨酯预聚体替代壳聚糖。
对比例3
一种涂料,与实施例1的不同之处在于,采用等重量的聚氨酯预聚体替代壳聚糖封闭型聚氨酯预聚体。
聚氨酯预聚体的制备方法为:
S1:将聚醚多元醇在100℃,0.1MPa条件下抽真空脱水至含水量为0.08%以下,得到脱水的聚醚多元醇;
S2:将光引发剂加入40℃的脱水的聚醚多元醇中,搅拌混合10min后,先加入占异氰酸酯总重量50-70%(本制备例为50%)的异氰酸酯,再同时加入剩余异氰酸酯、亲水单体和催化剂,然后在75℃搅拌混合3h,然后加入中和剂,并在30℃搅拌混合1h,得到聚氨酯预聚体。
将本申请对比例1-3所得的涂料,分别涂覆在TPE导管表面形成涂层,然后对涂层进行剥离强度、摩擦力和接触角检测,检测结果如下表所示:
/>
通过对上表进行数据分析可知,相较于实施例1采用壳聚糖和封闭型聚氨酯预聚体混合制备的涂料,对比例1采用壳聚糖制备的涂料,剥离强度相对降低了123.53%,摩擦力相对增加了77.78%,水接触角相对增加了44.24%;对比例2采用封闭型聚氨酯预聚体制备的涂料,剥离强度相对降低了100%,摩擦力相对增加了80%,水接触角相对增加了45.26%。由此表明,在本申请涂料的制备总原料中,采用壳聚糖和封闭型聚氨酯预聚体混合制备的涂料,固化后形成的涂层,具有较高的剥离强度、润滑度和润滑持久性。
相较于实施例1采用壳聚糖和封闭型聚氨酯预聚体混合制备的涂料,对比例3采用壳聚糖和聚氨酯预聚体制备的涂料,剥离强度相对降低了90%,摩擦力相对增加了76.74%。由此表明,在涂料的制备总原料中,采用壳聚糖和封闭型聚氨酯预聚体混合制备的涂料,可在导管表面交联固化后形成致密的涂层,提高涂层的剥离强度和润滑持久性。分析其原因可能是,聚氨酯预聚体中异氰酸基的活性较高,与壳聚糖混合加热后,反应固化的速率较快,导致形成的膜层不够致密,所以降低了涂层的剥离强度和润滑持久性。
对本申请实施例1-14所得的静脉留置针导管用涂料和对比例1-3所得的涂料,进行生物相容性检测,检测方法为:GB/T 16886.5-2017医疗器械生物学评价第5部分:细胞毒性测试-体外法,采用MTT法,评价样品潜在的细胞毒性。
检测结果显示,本申请实施例1-14所得的静脉留置针导管用涂料,涂层的100%浸提液细胞活力值在85%以上,对比例1-3所得的涂料,涂层的100%浸提液细胞活力值在70-80%。由此表明,本申请实施例1-14所得的静脉留置针导管用涂料,具有良好的生物相容性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种静脉留置针导管用涂料,其特征在于,包括以下重量份数的组分:
壳聚糖 10-15份;
封闭型聚氨酯预聚体 20-40份;
溶剂 25-35份。
2.根据权利要求1所述的静脉留置针导管用涂料,其特征在于,所述封闭型聚氨酯预聚体,包括聚氨酯预聚体和封闭剂;
所述聚氨酯预聚体,如下重量份数的原料:
聚醚多元醇 15-30份;
异氰酸酯 20-45份;
光引发剂 5-8份;
亲水单体 5-8份;
所述亲水单体包括不饱和羧酸和不饱和酰胺中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的静脉留置针导管用涂料,其特征在于,所述封闭型聚氨酯预聚体的制备方法,包括以下步骤:
S1:将光引发剂加入脱水的聚醚多元醇中,搅拌混合后,再加入异氰酸酯和亲水单体,再次搅拌混合,得到聚氨酯预聚体;
S2:将封闭剂加入聚氨酯预聚体中,搅拌混合,得到封闭型聚氨酯预聚体。
4.根据权利要求2所述的静脉留置针导管用涂料,其特征在于,所述光引发剂为羟基环己烷苯酮或2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
5.根据权利要求2所述的静脉留置针导管用涂料,其特征在于,所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸和丙烯酸中的一种或两种。
6.根据权利要求2所述的静脉留置针导管用涂料,其特征在于,所述不饱和酰胺为丙烯酸酰胺和二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺中的一种或两种。
7.根据权利要求2所述的静脉留置针导管用涂料,其特征在于,所述亲水单体由不饱和羧酸和不饱和酰胺混合组成,所述不饱和羧酸和不饱和酰胺的重量比为1:(0.8-1.2)。
8.根据权利要求1所述的静脉留置针导管用涂料,其特征在于,所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖或羟丙基壳聚糖或壳寡糖。
9.权利要求1-8任一所述静脉留置针导管用涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将壳聚糖和溶剂搅拌混合后,加入封闭型聚氨酯预聚体,继续搅拌混合,得到静脉留置针导管用涂料。
10.权利要求1-8任一所述静脉留置针导管用涂料的应用方法,其特征在于,包括以下步骤:
将涂覆静脉留置针导管用涂料的基材,先在100-120℃加热后,再在500-600W进行光照固化;
所述基材的材料可为塑料或橡胶。
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