[发明专利]一种具有高生物相容性的热塑性聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有高生物相容性的热塑性聚氨酯及其制备方法，所述热塑性聚氨酯的原料包括如下成分：50‑60重量份二异氰酸酯、35‑50重量份聚碳酸酯多元醇、2‑8重量份含氟扩链剂和1‑3重量份催化剂。本发明所得聚氨酯弹性体的拉伸强度达到80‑85MPa，断裂伸长率达到900％‑1000％，硬度为80A‑85A，在正常组织细胞培养过程中加入所述聚氨酯材料后细胞的存活率高达90‑98％，该聚氨酯材料具有良好的韧性，合适的硬度，具有高生物相容性，并且没有细胞毒性，安全性好。

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，涉及一种热塑性聚氨酯及其制备方法，尤其涉及一种具有高生物相容性的热塑性聚氨酯及其制备方法。

背景技术

生物相容性材料由于其具有高的生物相容性以及安全无毒而广泛用于农业、环保、食品以及医疗等领域，热塑性聚氨酯(TPU)是一种新型的有机高分子合成材料，其各项性能优异，可以代替橡胶、软性聚氯乙烯材料PVC。TPU具有优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯和PVC，耐老化性优于橡胶，可以说是替代PVC和PU的最理想的材料。聚氨酯材料由于其优异的性能已经在许多领域中发挥其作用，在生物材料领域，期望能够将聚氨酯的优异性能和生物相容性材料的优势结合得到一种具有生物相容性的材料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种热塑性聚氨酯及其制备方法，特别是提供一种具有高生物相容性的热塑性聚氨酯及其制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种热塑性聚氨酯，所述热塑性聚氨酯的原料包括如下成分：

在本发明中利用二异氰酸酯和聚碳酸酯多元醇配合，并以特定的用量，使得二异氰酸酯和聚碳酸酯多元醇制备得到的聚氨酯调整至较佳的软段和硬段比例，此外配合含氟扩链剂，使得聚氨酯具有良好的柔韧性，并且由于聚碳酸酯多元醇的应用使得聚氨酯具有良好的生物相容性。

在本发明中，所述二异氰酸酯的用量可以为50重量份、51重量份、52重量份、53重量份、54重量份、55重量份、56重量份、57重量份、58重量份、59重量份或60重量份。

在本发明中，所述聚碳酸酯多元醇的用量可以为35重量份、37重量份、39重量份、40重量份、43重量份、45重量份、48重量份或50重量份。

在本发明中，所述含氟扩链剂的用量可以为2重量份、2.5重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份或8重量份。

在本发明中，所述催化剂的用量可以为1.3重量份、1.5重量份、1.8重量份、2重量份、2.3重量份、2.5重量份或2.8重量份。

优选地，所述热塑性聚氨酯的原料包括以下成分：

优选地，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和1,6-己二异氰酸酯的混合物。

在本发明中选择两种特定的二异氰酸酯，这两种二异氰酸酯与聚碳酸酯多元醇相互配合，在增强聚氨酯的弹性以及柔韧性方面具有协同作用。

优选地，所述甲苯二异氰酸酯和1,6-己二异氰酸酯的质量比为(2-5):1，例如2:1、2.2:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.3:1、3.5:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1或5:1。该两种特定二异氰酸酯相互配合使用，可以更好地调节热塑性聚氨酯的耐磨性以及柔韧性。

优选地，所述聚碳酸酯多元醇的数均分子量为500-6000，例如500、1000、2000、3000、4000、5000或6000，优选1000-2500。