一種水基潤滑液及其制備方法與應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供一種賦予PVC導(dǎo)尿管表面超潤滑性能的水基潤滑液，制備所述水基潤滑液的原料包括有：聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、改性劑、水性聚氨酯乳液、去離子水以及乙醇，其中所述改性劑指的是聚乙二醇羧酸脲，其是由聚乙二醇羧酸和尿素為原料，通過中和反應(yīng)制得的。使用水基潤滑液對PVC導(dǎo)尿管進行表面親水潤滑改性，浸漬、噴涂或刷涂方法均可，方法和工序簡單；所述水基潤滑液在PVC導(dǎo)尿管表面涂層均勻，厚度可調(diào)；溶劑揮發(fā)對大氣環(huán)境不會產(chǎn)生任何污染和危害。
【專利說明】
一種水基潤滑液及其制備方法與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種水基潤滑液，特別涉及能夠賦予聚氯乙烯(PVC)導(dǎo)尿管表面超潤 滑性能的水基潤滑液，屬于精細化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 醫(yī)用導(dǎo)管是指能夠連通生物體內(nèi)外，在排液、血液傳輸、輔助導(dǎo)入其他醫(yī)療器具及 通過感應(yīng)元件檢測生物體內(nèi)狀況等過程中所使用的一類管狀制品。導(dǎo)尿管就是醫(yī)用導(dǎo)管的 一種。能夠用作導(dǎo)尿管的材料種類繁多，主要包括聚氯乙烯(PVC)、硅橡膠、聚氨酯或天然橡 膠，而且這些材料大多是疏水性的。其中PVC材料價格低廉，加工成型工藝簡單，材料生物穩(wěn) 定性高，是臨床使用量最大的導(dǎo)尿管品種。但是臨床使用PVC導(dǎo)尿管要求其外表面具有高親 水潤滑性。PVC導(dǎo)尿管外表面親水潤滑性能高，能夠減少PVC導(dǎo)尿管在使用過程中對尿道粘 膜的損傷、減輕病患者的痛苦，減少病毒感染;減少血纖維蛋白、血小板及管壁的黏附。為了 滿足臨床應(yīng)用的需求，需要對PVC導(dǎo)尿管材料表面進行親水潤滑改性。目前，PVC導(dǎo)尿管外表 面親水潤滑改性方式可分為物理改性、化學改性、等離子體改性、光接枝改性等，唯有物理 改性的成本低廉、工藝技術(shù)簡單易行。物理改性即在PVC導(dǎo)尿管表面直接涂覆親水性聚合 物。常用的親水性聚合物有聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯 (ΡΕ0)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或其共聚物、或其共混物等。將親水性聚合物涂覆在PVC導(dǎo)尿 管表面進行改性技術(shù)最為簡便，但親水性聚合物附著力較弱，涂層易脫落。提高親水性聚合 物涂層附著力的方法是添加粘附性強的物質(zhì)，如偶聯(lián)劑或粘合劑，已經(jīng)公開的方法有 US4748324、US4642267、US5001009、US4792914、US5041100、US4119094、CN101365502、 〇附02166377、0附537643、〇附02973987、〇價0448375、〇價01222946。以上所述公開方法中， 一類是首先將偶聯(lián)劑溶液作為底層涂覆在導(dǎo)管表面，干燥后，然后再將親水涂層溶液涂覆 導(dǎo)管表面，進行干燥后，即得到所需的含干性親水聚合物的潤滑涂層;第二類是將含有粘合 劑的溶液涂覆在導(dǎo)管表面，干燥后，形成粘合劑底層，再將親水涂層溶液涂覆導(dǎo)管表面，進 行干燥后，即得到所需的含干性親水聚合物的潤滑涂層;第三類是含有粘合劑和親水聚合 物的混合有機溶液一次性涂敷在導(dǎo)管表面，進行干燥后，得到所需的含干性親水聚合物的 潤滑涂層；由此得知，現(xiàn)有技術(shù)存在工序繁瑣、乙酸乙酯、丙酮、環(huán)己酮或其它有機溶劑揮發(fā) 造成環(huán)境污染的缺陷。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種賦予PVC導(dǎo)尿管外表面超潤滑 性能的水基潤滑液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種賦予PVC導(dǎo)尿管表面超潤滑性能的水基潤滑液，其中所述水基 潤滑液包括以下原料組份和其質(zhì)量配比： 原料組份名稱 質(zhì)量配比 聚乙烯吡咯烷酮 2.0~20.0 聚丙烯酰胺 0.25~2.5
[0004] 改性劑 0.5~5.0 水性聚氨酯乳液 2.5~25.0 去離子水 50.0~80.0 乙醇 0~30.0
[0005] 其中所述聚乙烯吡咯烷酮指的是平均分子量在40000以上的聚乙烯吡咯烷酮；
[0006] 所述聚丙烯酰胺指的是平均分子量為200~2200萬的非離子聚丙烯酰胺或陰離子 聚丙烯酰胺；
[0007] 所述水性聚氨酯乳液指的是固含量為20~50%的水性脂肪族聚氨酯乳液；
[0008] 專業(yè)人員熟知，溶解有無機物或有機物的水溶液在疏水性PVC表面進行均勻涂覆， 必須在所述水溶液中使用表面活性劑;另外溶解有無機物或有機物的水溶液粘度也是控制 其在疏水性PVC表面涂覆均勻性的關(guān)鍵因素。
[0009] 已有研究證實，表面涂覆干性親水潤滑層的PVC導(dǎo)尿管在臨床使用前，首先進行水 浸潤，水浸潤時間在0.15~2分鐘，水浸潤時間比較長，影響了親水潤滑導(dǎo)尿管走進家庭隨 取隨用的特點。故有人在所述干性親水潤滑層中添加強吸水劑和水速溶劑，例如甘油或尿 素，加快了表面涂覆干性親水潤滑層PVC導(dǎo)尿管的水親潤過程，縮短了水浸潤時間。
[0010] 專業(yè)人員熟知，聚乙二醇既溶于水，又溶于有機溶劑，具有兩親性結(jié)構(gòu)和表面活性 劑功能；同時在所述干性親水潤滑層中添加尿素，能夠加快表面涂覆干性親水潤滑層PVC導(dǎo) 尿管的水親潤過程，縮短了水浸潤時間，本發(fā)明人將聚乙二醇和尿素特征相結(jié)合，形成一種 聚乙二醇羧酸脲用作所述水基潤滑液的改性劑;研究結(jié)果已經(jīng)證實所述聚乙二醇羧酸脲屬 于一種多功能助劑，既能夠用作所述水基潤滑液中的親水聚合物、表面活性劑和增稠增粘 劑，又能夠用作所述水基潤滑液中的強吸水劑和水速溶劑。故此，產(chǎn)生了本發(fā)明所述的聚乙 二醇羧酸脲作為改性劑用于所述水基潤滑液。
[0011]本發(fā)明所述的改性劑，其特征在于指的是聚乙二醇羧酸脲，其是以聚乙二醇羧酸 和尿素為原料，通過中和反應(yīng)制得的聚乙二醇羧酸脲;所述聚乙二醇羧酸與尿素的質(zhì)量配 比為 1:0.05 ~1.5;
[0012]其中所述聚乙二醇羧酸指的是聚乙二醇單羧酸、聚乙二醇二羧酸或烷氧基聚乙二 醇羧酸中的一種或兩種以上，所述烷氧基指的是Ci~C12烷氧基。
[0013] 本發(fā)明提供一種賦予PVC導(dǎo)尿管表面超潤滑性能的水基潤滑液的制備方法，包括 以下步驟：
[0014] ①稱取聚乙二醇羧酸和尿素，分別配制成聚乙二醇羧酸水溶液和尿素水溶液，控 制聚乙二醇羧酸水溶液溫度在25~60°C之間，將尿素水溶液緩慢加入聚乙二醇羧酸水溶液 中，攪拌反應(yīng)〇. 5~1小時，制得聚乙二醇羧酸脲水溶液；
[0015] 其中所述聚乙二醇羧酸指的是聚乙二醇單羧酸、聚乙二醇二羧酸或烷氧基聚乙二 醇羧酸中的一種或兩種以上，所述烷氧基指的是Cl~C12烷氧基;所述聚乙二醇羧酸與尿素 的質(zhì)量配比為1:0.05~1.5。
[0016] ②稱取聚乙烯吡咯烷酮速溶在乙醇中，用去離子水稀釋，配制成聚乙烯吡咯烷酮 溶液;再稱取聚丙烯酰胺溶解在去離子水中，制成聚丙烯酰胺水溶液；
[0017] 其中所述聚乙烯吡咯烷酮指的是平均分子量在40000以上的聚乙烯吡咯烷酮，所 述聚乙烯吡咯烷酮：乙醇:去離子水的質(zhì)量配比為1:0~30:5~25;
[0018] 所述聚丙烯酰胺指的是平均分子量為200~2200萬的非離子聚丙烯酰胺或陰離子 聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺:去離子水的質(zhì)量配比為1:10~40;
[0019]③依照所述水基潤滑液的原料組份和其質(zhì)量配比，取聚乙烯吡咯烷酮溶液、聚丙 烯酰胺水溶液和水性聚氨酯乳液，依次加入聚乙二醇羧酸脲水溶液中，室溫下攪拌均勻，經(jīng) 過壓濾去除固體雜質(zhì)，真空抽氣脫除氣泡，制得所述水基潤滑液；
[0020]其中所述水性聚氨酯乳液指的是固含量為20~50%的水性脂肪族聚氨酯乳液； [0021]所述聚乙烯吡咯烷酮溶液:聚丙烯酰胺水溶液:聚乙二醇羧酸脲水溶液:水性聚氨 酯乳液的質(zhì)量配比為10~40:10~50:2~20:10~40。
[0022]本發(fā)明的有益效果是所述水基潤滑液是一種水性潤滑液，采用浸漬、噴涂或刷涂 方法，都可以對PVC導(dǎo)尿管表面進行親水潤滑改性，方法和工序簡單;所述水基潤滑液在PVC 導(dǎo)尿管表面涂層均勻，厚度可調(diào);溶劑揮發(fā)對大氣環(huán)境不會產(chǎn)生任何污染和危害。 具體實施例
[0023]實施例1水基潤滑液-I
[0024]水基潤滑液的配制：稱取甲氧基聚乙二醇（400)羧酸2.6克，溶解在5克去離子水 中，添加溶有0.4克尿素的水溶液5.4克，30°C下攪拌半小時，制得甲氧基聚乙二醇(400)羧 酸脲水溶液;稱取7克聚乙烯吡咯烷酮-K90速溶在18克乙醇中，添加12克去離子水稀釋，制 得聚乙烯吡咯烷酮溶液;再稱取平均分子量為300的非離子聚丙烯酰胺1克，溶解在29克去 離子水中，分散均勻后，制得聚丙烯酰胺水溶液;取聚乙烯吡咯烷酮溶液、聚丙烯酰胺水溶 液和固含量為32%的水性脂肪族聚氨酯乳液20克，依次加入甲氧基聚乙二醇(400)羧酸脲 水溶液中，室溫攪拌均勻，制得水基潤滑液粗品；將水基潤滑液粗品通過600目濾網(wǎng)，濾出固 體雜質(zhì)，然后保持壓力〇. 075~0.085MPa進行抽氣除泡30分鐘后，即制得水基潤滑液-I。 [0025]實施例2水基潤滑液-II
[0026]依據(jù)實施例1的方法和步驟，將甲氧基聚乙二醇（400)羧酸脲改換為聚乙二醇 (600)單羧酸脲，平均分子量為300的非離子聚丙烯酰胺改換為平均分子量為800的陰離子 聚丙烯酰胺，即制得水基潤滑液-II。
[0027] 實施例3水基潤滑液-III
[0028]依據(jù)實施例1的方法和步驟，將甲氧基聚乙二醇（400)羧酸脲改換為聚乙二醇 (2000)羧酸脲，聚乙烯吡咯烷酮-K90改換為聚乙烯吡咯烷酮-K120,平均分子量為300的非 離子聚丙烯酰胺改換為平均分子量為800的陰離子聚丙烯酰胺，即制得水基潤滑液-III。
[0029] 實施例4水基潤滑液的應(yīng)用
[0030] 將表面潔凈的PVC導(dǎo)管分別浸入水基潤滑液-I~III中，取出后淋干，在50°C的烘 箱內(nèi)烘干10分鐘，即得到表面均勻涂敷干態(tài)親水潤滑涂層的PVC導(dǎo)管-I、表面均勻涂敷干態(tài) 親水潤滑涂層的PVC導(dǎo)管-II和表面均勻涂敷干態(tài)親水潤滑涂層的PVC導(dǎo)管-III。分別將表 面均勻涂敷干態(tài)親水潤滑涂層的PVC導(dǎo)管-I~III浸入去離子水中3~10秒鐘，取出測定PVC 導(dǎo)管表面的水接觸角、附著性及摩擦系數(shù)等，考察水基潤滑液-I~III的應(yīng)用性能，包括涂 層的親水性、潤滑性和牢固強度等性能。
[0031]實驗結(jié)果表明，表面涂敷親水潤滑涂層的P V C導(dǎo)管-1~III的水接觸角依次為 35.3°、33.5°和28.5° ;表面涂敷親水潤滑涂層的PVC導(dǎo)管-I~III的摩擦系數(shù)為表面未涂敷 親水潤滑涂層的PVC導(dǎo)管的2.5%、1.8%和1.2% ;表面涂敷親水潤滑涂層的PVC導(dǎo)管-I~ III在水中室溫浸泡24小時后，再取出烘干后，稱重均沒有變化。
【主權(quán)項】
1. 一種賦予PVC導(dǎo)尿管表面超潤滑性能的水基潤滑液，所述水基潤滑液包括以下原料 與原料質(zhì)量配比：2.0~20.0份的聚乙烯吡咯烷酮、0.25~2.5份的聚丙烯酰胺、0.5~5.0份 的改性劑、2.5~25.0份的水性聚氨酯乳液、50.0~80.0份的去離子水和0~30.0份的乙醇， 其特征在于所述改性劑指的是聚乙二醇羧酸脲； 其中所述聚乙二醇羧酸脲是以聚乙二醇羧酸和尿素為原料，通過中和反應(yīng)制得聚乙二 醇羧酸脲，所述聚乙二醇羧酸與尿素的質(zhì)量配比為1:0.05~1.5; 所述聚乙二醇羧酸指的是聚乙二醇單羧酸、聚乙二醇二羧酸或烷氧基聚乙二醇羧酸中 的一種或兩種以上，所述烷氧基指的是Cl~Cl2烷氧基； 所述聚乙烯吡咯烷酮指的是平均分子量在40000以上的聚乙烯吡咯烷酮； 所述聚丙烯酰胺指的是平均分子量為200~2200萬的非離子聚丙烯酰胺或陰離子聚丙 烯酰胺； 所述水性聚氨酯乳液指的是固含量為20~50%的水性脂肪族聚氨酯乳液。2. 依照權(quán)利要求1所述的一種賦予PVC導(dǎo)尿管表面超潤滑性能的水基潤滑液的制備方 法，其特征在于包括以下步驟： ① 稱取聚乙二醇羧酸和尿素，分別配制成聚乙二醇羧酸水溶液和尿素水溶液，控制聚 乙二醇羧酸水溶液溫度在25~60°C之間，將尿素水溶液緩慢加入聚乙二醇羧酸水溶液中， 攪拌反應(yīng)0.5~1小時，制得聚乙二醇羧酸脲水溶液； 其中所述聚乙二醇羧酸指的是聚乙二醇單羧酸、聚乙二醇二羧酸或烷氧基聚乙二醇羧 酸中的一種或兩種以上，所述烷氧基指的是Cl~C12烷氧基;所述聚乙二醇羧酸與尿素的質(zhì) 量配比為1:0.05~1.5; ② 稱取聚乙烯吡咯烷酮速溶在乙醇中，用去離子水稀釋，配制成聚乙烯吡咯烷酮溶液； 再稱取聚丙烯酰胺溶解在去離子水中，制成聚丙烯酰胺水溶液； 其中所述聚乙烯吡咯烷酮指的是平均分子量在40000以上的聚乙烯吡咯烷酮，所述聚 乙烯吡咯烷酮：乙醇:去離子水的質(zhì)量配比為1: 〇~30:5~25; 所述聚丙烯酰胺指的是平均分子量為200~2200萬的非離子聚丙烯酰胺或陰離子聚丙 烯酰胺，所述聚丙烯酰胺:去離子水的質(zhì)量配比為1:10~40; ③ 依照權(quán)利要求1所述水基潤滑液的原料和質(zhì)量配比，取聚乙烯吡咯烷酮溶液、聚丙烯 酰胺水溶液和水性聚氨酯乳液，依次加入聚乙二醇羧酸脲水溶液中，室溫下攪拌均勻，經(jīng)過 壓濾去除固體雜質(zhì)，真空抽氣脫除氣泡，制得所述水基潤滑液； 其中所述水性聚氨酯乳液指的是固含量為20~50%的水性脂肪族聚氨酯乳液。
【文檔編號】A61L31/04GK105963798SQ201510690412
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年10月15日
【發(fā)明人】張?zhí)锪? 岳夏丹, 時恒陽, 李江, 楊青
【申請人】淮海工學院, 江蘇嘉鼎誠醫(yī)療器械有限公司, 張?zhí)锪?br>