[发明专利]光固化聚氨酯丙烯酸酯水凝胶材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种光固化聚氨酯丙烯酸酯水凝胶材料及其制备方法和应用，其解决了现有材料械强度低、粘附性差的技术问题，制备方法包括如下步骤：(1)制备聚氨酯预聚体；(2)将聚氨酯预聚体，加入丙烯酸酯，制备可光固化的聚氨酯丙烯酸酯单体；(3)可光固化聚氨酯丙烯酸酯单体与丙烯酸酯、亲水单体、溶剂和光引发剂混合，制备可光固化的聚氨酯丙烯酸酯水凝胶溶液，将所述可光固化的聚氨酯丙烯酸酯水凝胶溶液涂于离型纸上，紫外光固化，即可得到聚氨酯丙烯酸酯水凝胶材料。本发明可用于敷料贴的制备领域。

技术领域

本发明涉及一种水凝胶材料及其制备方法和应用，具体地说，涉及一种光固化聚氨酯丙烯酸酯水凝胶材料及其制备方法和应用。

背景技术

由聚氨酯制备所得的水凝胶是目前研究较多的医用水凝胶之一，其具有良好的机械性能和生物相容性，因而被广泛用于生物医学领域。聚氨酯基水凝胶能吸收和保留创面渗出物且具有良好的力学性能和生物相容性，将其作为伤口敷料具有一定的应用前景；但是当聚氨酯作为敷料贴时常需要外加胶黏剂等来附着于皮肤表面，这在一定程度上限制了聚氨酯的应用。

越来越多的研究人员致力于使用两性离子来改进水凝胶的粘附力，两性离子整体显现出电中性，但是其正负电荷很产生很强的偶极矩，如此强的偶极性使两性离子水凝胶通过离子与许多表面具有极好的粘附性如偶极子-偶极子相互作用，但是单一的两性离子水凝胶机械强度低，难以满足实际需求。

发明内容

本发明就是为了解决现有材料械强度低、粘附性差的技术问题，提供一种机械强度高、粘附力强的光固化聚氨酯丙烯酸酯水凝胶材料及其制备方法和应用。

为此，本发明提供一种光固化聚氨酯丙烯酸酯水凝胶材料的制备方法，其包括如下步骤：(1)将多元醇加入催化剂、抗氧化剂，并通入惰性气体，然后在惰性气体保护下加入二异氰酸酯，搅拌反应，得到聚氨酯预聚体；(2)将所述步骤(1)中合成的聚氨酯预聚体，加入丙烯酸酯，继续在所述惰性气体保护下搅拌反应，得到可光固化的聚氨酯丙烯酸酯单体；(3)将所述步骤(2)得到的可光固化聚氨酯丙烯酸酯单体与丙烯酸酯、亲水单体、溶剂和光引发剂混合，搅拌混合均匀，得到可光固化的聚氨酯丙烯酸酯水凝胶溶液，将所述可光固化的聚氨酯丙烯酸酯水凝胶溶液涂于离型纸上，紫外光固化，即可得到聚氨酯丙烯酸酯水凝胶材料。

优选的，所述步骤(1)中，将多元醇加入到具备机械搅拌的装置、冷凝回流管、温度计的四口烧瓶中，开启搅拌(200～500rpm)，并升温至100～110℃，抽真空，真空度在0.01～0.05，在真空状态下干燥5～10h；干燥完毕后，降温至50～70℃后加入催化剂、抗氧化剂，然后通入惰性气体进行保护，并在惰性气体的保护下加入二异氰酸酯，搅拌(200～500rpm)反应6～10h，得到聚氨酯预聚体；

优选的，所述步骤(1)中，所述各原料的质量组成如下：多元醇：50～70份；催化剂：0.5～3份；抗氧化剂：0.5～5份；二异氰酸酯：40～50份。

将第(1)步所述合成的聚氨酯预聚体降温至30～50℃，加入丙烯酸酯，继续在干燥惰性气体氛围中搅拌(200～500rpm)反应8～12h，即可得到可光固化的聚氨酯丙烯酸酯单体。

优选的，所述步骤(2)中，所述各原料的质量组成如下：聚氨酯预聚体：40～50份；丙烯酸酯：40～60份。

优选的，所述步骤(3)中，将第(2)步合成的可光固化聚氨酯丙烯酸酯单体与丙烯酸酯、亲水单体、光引发剂溶解在溶剂中，并搅拌(200～500rpm)使其混合均匀，即可得到可光固化聚氨酯丙烯酸酯水凝胶溶液，将水凝胶溶液均匀涂覆在洁净处理过后的离型纸上，并在15kW紫外光固化仪中紫外辐照1～20min，固化完全后用去离子水清洗表面2～5次，即可得到所述的聚氨酯丙烯酸酯水凝胶敷料贴；

优选的，所述步骤(3)中，所述各原料的质量组成如下：聚氨酯丙烯酸酯单体：20～40份；亲水单体：5～20份；丙烯酸酯：20～50份；光引发剂：1～10份；溶剂：40～50份。