[发明专利]一种形状记忆硬质聚氨酯发泡医用夹板材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种轻质、高开孔率、高硬度的形状记忆硬质聚氨酯泡沫塑料组合物及其制备方法，由预聚物组分和多元醇组分反应得到，制备方法简单，得到的制品具有较高的硬度兼具较低的密度，同时安全环保，又具有良好的工艺性能。

技术领域

本发明属于硬质聚氨酯泡沫塑料医用夹板材料的制造方法，具体涉及一种采用液体反应注射成型工艺制备应用于医用夹板的轻质、高开孔率、形状记忆性优良的硬质聚氨酯发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯材料是由内聚能较大的硬段和内聚能较小的软段组成，软段和硬段在热力学上是不相容的，因此会形成微相分离的结构，这就为其形状记忆特性提供了一定的条件，其中硬段相由于有着化学交联，温度升高也不会影响其交联的立体构型因此可起到记忆初始形状的作用，而软段相由于分子链较长且内聚能较小，因此当温度升高到其玻璃化转变温度或者结晶熔融温度时(以下简称变形温度)，便会由较硬的玻璃态转变为可变型的高弹态，若调整软段相和硬段相的比例，使软段相在低温时的总作用力大于硬段相的总作用力，高温时硬段相的总作用力大于软段相的总作用力，即可赋予聚氨酯材料一定的形状记忆功能，具体表现为若将材料置于变形温度之上时，材料为一种较软的可变形的高弹态，在此温度下将材料变形然后放在低于其变形温度时，材料便会由高弹态再次变为硬度很高的聚氨酯材料并固定住其形变。由于变形后材料的硬段相有着不可被破坏的化学交联，因此若再次将材料置于其变形温度之上时，材料又会在硬段相的作用力的驱动下恢复原来的形状。经过测试，本发明可在10秒内完成变形及固定形变的过程，能够在使用过程中更快固定住人体躯干等位置，有着很好的临床使用效果。

用于医用夹板的硬质聚氨酯泡沫材料在表观上与普通的高强度硬质聚氨酯结构泡沫塑料相同，都具有很高的硬度以及压缩强度，但是却比普通的硬质聚氨酯泡沫有着更好的温敏性，加热到变形温度后模量急剧下降，可迅速软化，软化变形后将其放置在变形温度以下又可迅速变硬并固定形变，若再次将形变固定后的材料加热到软化温度，材料又会恢复其原来的形状，恢复率可达97％以上，永久变形较小。因此如果将其应用于医用夹板材料，可实现材料的重复使用。具体的软化温度可根据不同的配方调节，经过测试，本发明的软化温度可在40℃至120℃之间调节。本发明具体的制备方法与制造工艺与普通的硬质聚氨酯泡沫塑料相同，不需其它额外的设备即可实现大规模工业化生产，成本低且操作简单。

使用医用夹板的矫正治疗属于一个较长时间的持续性治疗，需要经常性的观察患者的康复情况，因此需要经常对夹板进行拆装，并且随着不同的康复情况需要夹板的形状进行一定的调整，对于普通的一次性石膏夹板来说，每次观察时的拆装都会造成材料的浪费，一些形状记忆材料如TPI、聚丙烯酸酯类高分子材料虽然说也有形状记忆效果，但是其形状记忆所要求的条件较为苛刻，密度较高且透气性差，实际使用效果不理想。专利CN107118310 A所使用的形状记忆高分子为普通的形状记忆高分子，密度较高，温敏性较差，恢复形变后的永久变形较大，存在一定的局限性。专利CN 105771002 A所提到的反式异戊橡胶形状记忆材料为一种未发泡的材料，重量较大且透气性差，长期使用的舒适性欠佳，并且其软化和冷却所需要的时间略长，不利于临床操作。

发明内容

本发明针对现有的形状记忆夹板材料密度较高，透气性差，形变以及记忆速度慢等问题，提出了一种新的形状记忆硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法。

一种形状记忆硬质聚氨酯泡沫组合物，所述组合物由两种组分组成，

A组分：预聚物组分，按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由多异氰酸酯40％～75％与聚醚或聚酯多元醇25％～60％反应制备异氰酸根含量15％-30％的预聚物；

B组分：多元醇组分，按照如下制备方法得到：以重量百分数计，将聚醚或聚酯多元醇75％～85％、脂肪族或芳香族扩链剂5～15％、催化剂0.5％～1％、发泡助剂4％～7％，混合均匀得到聚合物B组分；