本發(fā)明屬于按摩設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種按摩單元及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
硅橡膠是一種高活性吸附材料,屬非晶態(tài)物質(zhì),無毒無味,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,除強堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),在各行各業(yè)以及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。尤為突出的是,硅橡膠因其擁有穩(wěn)定的理化特性,良好的生物相容性、組織相容性和抗凝血性,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用領(lǐng)域,如按摩設(shè)備、人工耳、氣管插管、導(dǎo)尿管、腦室腹腔引流管等,醫(yī)用硅橡膠已經(jīng)成為目前應(yīng)用最廣、價值最大的醫(yī)用高分子材料之一。尤其是近年來,硅橡膠在按摩設(shè)備方面的應(yīng)用越來越廣泛。
然而由于硅橡膠的分子呈螺旋性,非極性的r基處于螺旋的外側(cè),分子極性很低,疏水性強;作為疏水性材料,在與人體皮膚接觸時,摩擦力較大,且容易吸附細菌。因此,對硅橡膠材料進行改性可以獲得較好的親水潤滑性能,從而減少材料表面的細菌粘附,更適合與人體肌膚短期或長期接觸。
目前,對硅橡膠材料的親水潤滑性能的改性,大多采用接枝的方式。接枝是指聚合物材料的大分子鏈上通過化學(xué)鍵結(jié)合適當?shù)闹ф溁蚬δ苄詡?cè)基的反應(yīng),通過增加這些支鏈或功能性側(cè)基使得材料表面的性質(zhì)發(fā)生改變。接枝方法包括紫外光接枝法、化學(xué)接枝法和輻射接枝等。與其他接枝方法相比,紫外光接枝法具有操作方便、設(shè)備成本低、反應(yīng)速度快并易于連續(xù)化操作等特點。然而,現(xiàn)有的紫外光接枝方法對材料的穿透力較弱,接枝效果不理想,并且容易出現(xiàn)接枝不均勻的現(xiàn)象,表面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,造成親水潤滑涂層容易脫落,不能保持長效的親水潤滑性,不利于長期使用。
鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一目的在于提供一種按摩單元,具有較高的機械性能的同時,還具有良好的親水性和潤滑性,能夠有效抑制細菌的粘附,極大的提高使用的舒適性和安全性。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種按摩單元的制備方法,具有操作方便、簡單高效、適合于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的優(yōu)點,能夠賦予按摩單元材料持久穩(wěn)定的親水潤滑性能,延長使用壽命。
本發(fā)明的第三目的在于提供一種上述按摩單元在眼部按摩設(shè)備中的應(yīng)用。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面,本發(fā)明提供一種按摩單元,所述按摩單元主要由基體材料制備而成,所述基體材料的表面具有親水潤滑涂層;
所述基體材料主要由質(zhì)量比為1:0.5~2的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成。
作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案,所述親水潤滑涂層包括接枝改性層和親水潤滑層,所述接枝改性層設(shè)于所述基體材料的外表面,所述親水潤滑層設(shè)于所述接枝改性層外表面;所述接枝改性層與所述親水潤滑層形成互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案,所述接枝改性層中的接枝單體為op-10和peg1000的混合物;
所述親水潤滑層中的親水性單體為水性環(huán)氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯酰胺中的一種或兩種。
作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案,所述基體材料主要由質(zhì)量比為1:1~1.5的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成;
優(yōu)選地,所述基體材料主要由質(zhì)量比為1:1的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成。
作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案,所述硅橡膠a組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷80~120份、白炭黑10~40份、氧化鎂5~30份和鉑類催化劑0.1~1份;
所述硅橡膠b組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷10~30份、甲基含氫聚二甲基硅氧烷70~90份、雙酚a0.1~10份、填料0.5~20份、抑制劑0.01~2份和添加劑0.01~10份。
作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案,所述鉑類催化劑為鉑粉末、鉑黑、氯鉑酸、氯鉑酸的烯烴絡(luò)合物或氯鉑酸與二乙烯基甲基二硅氧烷的絡(luò)合物;
優(yōu)選地,所述填料為納米硅或納米二氧化鈦;
優(yōu)選地,所述抑制劑為1,3-二乙烯基二甲基二硅氧烷或四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷;
優(yōu)選地,所述添加劑為過氧化苯甲酰、二枯基過氧化物或2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面,本發(fā)明提供一種以上所述的按摩單元的制備方法,所述方法包括以下步驟:
將質(zhì)量比為1:0.5~2的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分充分混合均勻,固化后,制得基體材料;
通過紫外光接枝的方式在所述基體材料表面制得親水潤滑涂層;
將表面附有親水潤滑涂層的基體材料,注入按摩單元的模具中,加熱成型,即得所述按摩單元。
作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案,所述親水潤滑涂層的制備方法包括以下步驟:
(a)將高壓滅菌后的基體材料浸泡在含有光敏劑的丙酮溶液中,進行預(yù)處理;
(b)將預(yù)處理后的基體材料放入裝有op-10和peg1000的混合溶液的反應(yīng)器中,反應(yīng)器密閉,通入氮氣,用紫外光輻照接枝25min~55min,在基體材料表面形成接枝改性層;
(c)將表面附有接枝改性層的基體材料進行殘留物的去除;
(d)在氮氣保護下,將步驟(c)得到的材料浸入含有親水性單體和引發(fā)劑的溶劑中,在紫外光下輻照1min~8min;
(e)將步驟(d)得到的材料浸入含有交聯(lián)劑和添加劑的溶劑中,在紫外光下進行輻照交聯(lián)1min~20min,在接枝改性層的表面形成親水潤滑層。
作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案,所述步驟(a)中,所述光敏劑為二苯甲酮,光敏劑二苯甲酮的濃度為0.03g/ml~0.06g/ml;
優(yōu)選地,所述步驟(b)中,所述op-10按照0.1v/v%~1v/v%溶入質(zhì)量濃度為50%的peg1000水溶液中;
優(yōu)選地,所述步驟(c)中,將表面附有接枝改性層的基體材料浸泡在30℃~50℃的蒸餾水或去離子水中5min~20min,或者浸泡在體積濃度為20%~50%的乙醇水溶液中5min~20min,以去除表面殘留的均聚物;
優(yōu)選地,所述步驟(d)中,所述親水性單體為水性環(huán)氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯酰胺中的一種或兩種;所述引發(fā)劑為4-甲基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯或異丙基硫雜環(huán)蒽酮中的任意一種;所述溶劑為n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺或磷酸三乙酯中的任意一種;
優(yōu)選地,所述步驟(e)中,所述交聯(lián)劑為戊二醛、二甲基丙烯酸乙二醇酯、季戊四醇四丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一種;所述添加劑為聚乙烯吡絡(luò)烷酮、環(huán)氧乙烯-環(huán)氧丙烯-環(huán)氧乙烯三嵌段共聚物或聚乙二醇中的任意一種。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面,本發(fā)明提供一種以上所述的按摩單元在眼部按摩設(shè)備中的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明提供的按摩單元,采用一定質(zhì)量比的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備得到基體材料,該基體材料的表面附有親水潤滑涂層,使得該按摩單元具有較高的機械性能的同時,還具有良好的親水潤滑性;并且,該親水潤滑涂層與基體材料的結(jié)合牢固可靠,穩(wěn)定性好,使用壽命長。
2、本發(fā)明的按摩單元的制備方法,能夠賦予硅橡膠材料持久穩(wěn)定的親水性能,使其表面保持長效的親水潤滑性,接枝效果更佳,性能更好;并且,親水潤滑涂層不易受破壞,表面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,有利于長期使用。同時該方法操作方便,簡單高效,反應(yīng)設(shè)備投資成本低,適合工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。
3、本發(fā)明將該按摩單元應(yīng)用在眼部按摩設(shè)備中,以緩解現(xiàn)有的眼部按摩設(shè)備容易沾染細菌、灰塵,清洗困難,衛(wèi)生安全性能差的問題,能夠有效抑制細菌的粘附,實現(xiàn)更加舒適、安全和有效地緩解和治療視疲勞或干眼癥的效果。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施方式和實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解,下列實施方式和實施例僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
第一方面,本實施方式提供一種按摩單元,所述按摩單元主要由基體材料制備而成,所述基體材料的表面具有親水潤滑涂層;
所述基體材料主要由質(zhì)量比為1:0.5~2的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成。
其中,所述硅橡膠a組分和硅橡膠b組分典型但非限制性的質(zhì)量比為1:0.5、1:1、1:1.5或1:2。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的按摩單元越來越多的采用硅橡膠材料,而由于硅橡膠的分子呈螺旋性,非極性的r基處于螺旋的外側(cè),分子極性很低,疏水性強,從而導(dǎo)致了大量的細菌粘附在硅橡膠材料的表面,不僅使用時安全衛(wèi)生性差,而且清洗困難,使用壽命短的問題。經(jīng)檢索,尚未發(fā)現(xiàn)對按摩單元或按摩設(shè)備中的硅橡膠材料進行改性以獲得更好的親水性能的,故,本發(fā)明提供一種按摩單元,以緩解現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。
本發(fā)明基體材料的表面附有親水潤滑涂層,以提高材料表面的親水性和潤滑性,同時該基體材料由硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成,具有較高的機械性能,能夠使得該親水潤滑涂層與基體材料的結(jié)合牢固可靠,穩(wěn)定性好。從而使得該按摩單元具有較高的機械性能的同時,還具有良好的親水潤滑性,使用壽命長,舒適性和安全性好。
在一種可選的實施方式中,所述親水潤滑涂層包括接枝改性層和親水潤滑層,所述接枝改性層設(shè)于所述基體材料的外表面,所述親水潤滑層設(shè)于所述接枝改性層外表面;所述接枝改性層與所述親水潤滑層形成互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
通過接枝改性層和親水潤滑層的設(shè)置,能夠使得親水物質(zhì)與基體材料的表面結(jié)合牢固可靠,穩(wěn)定性好,有利于保持材料表面的長效親水潤滑性;從而有效改善現(xiàn)有的硅橡膠材料表面親水性物質(zhì)保留率低,穩(wěn)定性差,容易脫落,易受破壞,不利于長期使用的問題。
在一種可選的實施方式中,所述接枝改性層中的接枝單體為op-10和peg1000的混合物;
所述親水潤滑層中的親水性單體為水性環(huán)氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯酰胺中的一種或兩種。
在一種可選的實施方式中,所述基體材料主要由質(zhì)量比為1:1~1.5的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成;
優(yōu)選地,所述基體材料主要由質(zhì)量比為1:1的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成。
通過對硅橡膠a組分和硅橡膠b組分的用量比例的進一步調(diào)整和優(yōu)化,能夠進一步提高基體材料的力學(xué)性能和使用的舒適性等,應(yīng)用效果更好。
在一種可選的實施方式中,所述硅橡膠a組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷80~120份、白炭黑10~40份、氧化鎂5~30份和鉑類催化劑0.1~1份;
所述硅橡膠b組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷10~30份、甲基含氫聚二甲基硅氧烷70~90份、雙酚a0.1~10份、填料0.5~20份、抑制劑0.01~2份和添加劑0.01~10份。
其中,所述硅橡膠a組分中,甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量份數(shù)可以為80份、90份、100份、110份或120份;白炭黑的質(zhì)量份數(shù)可以為10份、15份、20份、25份、30份、35份或40份;氧化鎂的質(zhì)量份數(shù)可以為5份、10份、15份、20份、25份或30份;鉑類催化劑的質(zhì)量份數(shù)可以為0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。
所述硅橡膠b組分中,甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量份數(shù)可以為10份、15份、20份、25份或30份;甲基含氫聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量份數(shù)可以為70份、75份、80份、85份或90份;雙酚a的質(zhì)量份數(shù)可以為0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份;填料的質(zhì)量份數(shù)可以為0.5份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、12份、14份、15份、16份、18份或20份;抑制劑的質(zhì)量份數(shù)可以為0.01份、0.05份、0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份或2份;添加劑的質(zhì)量份數(shù)可以為0.01份、0.05份、0.1份、0.5份、1份、1.5份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
優(yōu)選地,所述硅橡膠a組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷90~110份、白炭黑20~30份、氧化鎂10~25份和鉑類催化劑0.2~0.8份;
所述硅橡膠b組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷15~25份、甲基含氫聚二甲基硅氧烷75~85份、雙酚a0.2~8份、填料1~10份、抑制劑0.1~1份和添加劑0.1~5份。
更優(yōu)選地,所述硅橡膠a組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷100份、白炭黑25份、氧化鎂20份和鉑類催化劑0.5份;
所述硅橡膠b組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷20份、甲基含氫聚二甲基硅氧烷80份、雙酚a2份、填料4份、抑制劑0.5份和添加劑1份。
本實施方式通過對硅橡膠a組分和硅橡膠b組分中的各原料用量比例的進一步調(diào)整和優(yōu)化,能夠進一步提高硅膠組合物的力學(xué)性能、抗菌、熱穩(wěn)定性和耐老化性能等,延長其使用壽命。
本實施方式提供的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分,各組分之間相容性良好,固化后具有較高的強度的同時,還具有較強的流動性和可加工性,可塑性較強。其中,甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷可作為增強材料,又是交聯(lián)劑,可以提供不同的交聯(lián)結(jié)構(gòu),有利于提高材料的力學(xué)性能;引入的添加劑再配合白炭黑和氧化鎂的引入,可以明顯的提高硅膠組合物的阻燃性和耐老化性,使其具有優(yōu)異的耐老化性能;雙酚a能夠起到阻燃、抗氧、熱穩(wěn)定劑和防老化的作用;通過各原料組分的合理配合,有助于提高材料的綜合性能,使用壽命更長,而且更有利于應(yīng)用在按摩單元中。
在一種可選的實施方式中,所述鉑類催化劑為鉑粉末、鉑黑、氯鉑酸、氯鉑酸的烯烴絡(luò)合物或氯鉑酸與二乙烯基甲基二硅氧烷的絡(luò)合物;
優(yōu)選地,所述填料為納米硅或納米二氧化鈦;
優(yōu)選地,所述抑制劑為1,3-二乙烯基二甲基二硅氧烷或四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷;
優(yōu)選地,所述添加劑為過氧化苯甲酰、二枯基過氧化物或2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷。
采用納米硅或納米二氧化鈦做填料,具有遠紅外線釋放、抗菌的功效,配合親水潤滑涂層,能夠更加有效的起到抗菌作用,雙重抗菌作用,有效的防止細菌的粘附,保證使用的安全性和衛(wèi)生性。
可選地,所述白炭黑的粒度為400~1500目。
可選地,所述氧化鎂的的粒度為400~1500目。
可選地,所述甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷是分子中含有甲基乙烯基單元的聚二甲基硅氧烷,或者是粘度不同的聚二甲硅氧烷的混合物;所述聚二甲硅氧烷在25℃時的粘度為200~60000厘泊。
可選地,所述甲基含氫聚二甲基硅氧烷在25℃時的粘度為10~800厘泊。
可選地,所述甲基含氫聚二甲基硅氧烷上具有與硅原子直接鍵合的活性氫原子;所述甲基含氫聚二甲基硅氧烷的活性氫含量為0.3wt%~3wt%。
第二方面,本實施方式提供一種以上所述的按摩單元的制備方法,所述方法包括以下步驟:
將質(zhì)量比為1:0.5~2的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分充分混合均勻,固化后,制得基體材料;
通過紫外光接枝的方式在所述基體材料表面制得親水潤滑涂層;
將表面附有親水潤滑涂層的基體材料,注入按摩單元的模具中,加熱成型,即得所述按摩單元。
本實施方式提供的按摩單元的制備方法簡單,工藝條件易實現(xiàn),制備產(chǎn)品質(zhì)量好,效率高,成本低,有利于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn);并且能夠賦予硅橡膠材料持久穩(wěn)定的親水性能,使其表面保持長效的親水潤滑性。
在一種可選的實施方式中,所述親水潤滑涂層的制備方法包括以下步驟:
(a)將高壓滅菌后的基體材料浸泡在含有光敏劑的丙酮溶液中,進行預(yù)處理;
(b)將預(yù)處理后的基體材料放入裝有op-10和peg1000的混合溶液的反應(yīng)器中,反應(yīng)器密閉,通入氮氣,用紫外光輻照接枝25min~55min,在基體材料表面形成接枝改性層;
(c)將表面附有接枝改性層的基體材料進行殘留物的去除;
(d)在氮氣保護下,將步驟(c)得到的材料浸入含有親水性單體和引發(fā)劑的溶劑中,在紫外光下輻照1min~8min;
(e)將步驟(d)得到的材料浸入含有交聯(lián)劑和添加劑的溶劑中,在紫外光下進行輻照交聯(lián)1min~20min,在接枝改性層的表面形成親水潤滑層。
在一種可選的實施方式中,所述步驟(a)中,所述光敏劑為二苯甲酮,光敏劑二苯甲酮的濃度為0.03g/ml~0.06g/ml;
將高壓滅菌后的基體材料浸泡在含有光敏劑的丙酮溶液中1h~3h后,取出,自然干燥至丙酮完全揮發(fā)。
優(yōu)選地,所述步驟(b)中,所述op-10按照0.1v/v%~1v/v%溶入質(zhì)量濃度為50%的peg1000水溶液中;
反應(yīng)器密閉,并向反應(yīng)器中通入氮氣以除去其中的氧氣,氮氣的流量為10l/h~30l/h;
紫外光的輻射強度為10~50mw/cm2,輻照接枝時間為30min~45min,紫外光源與輻照表面的距離為10cm~60cm。
密閉的反應(yīng)器中進行紫外輻照,并向反應(yīng)器中通入氮氣,是由于氧氣可以通過刺激光敏劑產(chǎn)生活性自由基,抑制接枝聚合反應(yīng),因此,在該過程中要避免氧氣的存在。
優(yōu)選地,所述步驟(c)中,將表面附有接枝改性層的基體材料浸泡在30℃~50℃的蒸餾水或去離子水中5min~20min,或者浸泡在體積濃度為20%~50%的乙醇水溶液中5min~20min,以去除表面殘留的均聚物。
通過乙醇水溶液或者一定溫度下的蒸餾水或去離子水,去除表面殘留的均聚物有利于接枝改性層與接枝潤滑層形成互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述步驟(d)中,所述親水性單體為水性環(huán)氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯酰胺中的一種或兩種;所述引發(fā)劑為4-甲基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯或異丙基硫雜環(huán)蒽酮中的任意一種;所述溶劑為n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺或磷酸三乙酯中的任意一種;
將5v/v%~40v/v%的親水性單體和0.5v/v%~2v/v%的引發(fā)劑溶于質(zhì)量濃度為40%~80%的溶劑中;
紫外光的輻射強度為5~30mw/cm2,輻照時間為2min~6min,紫外光源與輻照表面的距離為20cm~35cm。
優(yōu)選地,所述步驟(e)中,所述交聯(lián)劑為戊二醛、二甲基丙烯酸乙二醇酯、季戊四醇四丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一種;所述添加劑為聚乙烯吡絡(luò)烷酮、環(huán)氧乙烯-環(huán)氧丙烯-環(huán)氧乙烯三嵌段共聚物或聚乙二醇中的任意一種;
將0.1v/v%~2v/v%的交聯(lián)劑和5v/v%~30v/v%的添加劑溶于質(zhì)量濃度為30%~60%的溶劑中;
紫外光的輻射強度為20~60mw/cm2,輻照時間為4min~15min,紫外光源與輻照表面的距離為20cm~35cm。
其中,v/v%表示體積百分比。
需要說明的是,所述的按摩單元的模具可以根據(jù)實際需要的按摩單元的形狀,選擇不同的按摩單元的模具,并沒有特殊的限制。
可選地,加熱成型的溫度為80~120℃,時間為10~50min。
本實施方式提供的按摩單元的制備方法,獲得了性能更好同時快速簡便的接枝效果,能夠有效緩解現(xiàn)有的紫外光接枝方法對材料的穿透力較弱,接枝效果不理想的問題。該方法制得的親水潤滑涂層牢固度可靠,表面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,親水潤滑涂層不易脫落,能夠保持長效的親水潤滑性,有利于長期使用,節(jié)省更換成本。
第三方面,本實施方式提供一種以上所述的按摩單元在眼部按摩設(shè)備中的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)更加舒適、安全和有效地緩解和治療視疲勞或干眼癥的效果。
下面結(jié)合具體實施例、對比例和實驗例,對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1
一種按摩單元,主要由基體材料制備而成,基體材料主要由質(zhì)量比為1:1的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成;
基體材料的表面具有親水潤滑涂層,該親水潤滑涂層包括接枝改性層和親水潤滑層,接枝改性層設(shè)于基體材料的外表面,親水潤滑層設(shè)于接枝改性層外表面;接枝改性層與親水潤滑層形成互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
其中,硅橡膠a組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷100份、白炭黑25份、氧化鎂20份和氯鉑酸的烯烴絡(luò)合物0.5份;
所述硅橡膠b組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷20份、甲基含氫聚二甲基硅氧烷80份、雙酚a2份、納米硅4份、1,3-二乙烯基二甲基二硅氧烷0.5份和過氧化苯甲酰1份。
實施例2
一種按摩單元,與實施例1不同的是,基體材料主要由質(zhì)量比為1:2的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成,其余均與實施例1相同。
實施例3-6
一種按摩單元,基體材料主要由質(zhì)量比為1:1的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分混合制備而成,基體材料的表面具有親水潤滑涂層。
其中,硅橡膠a組分和硅橡膠b組分分別由表1和表2所示的質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成。
表1實施例3-6硅橡膠a組分的原料組成
其中,甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷的粘度為25000厘泊,白炭黑的粒度為500目,氧化鎂的的粒度為500目。
實施例3和4中的鉑類催化劑為氯鉑酸,鉑的質(zhì)量含量為100ppm;實施例5和6中的鉑類催化劑為氯鉑酸與二乙烯基甲基二硅氧烷的絡(luò)合物,鉑的質(zhì)量含量為500ppm。
表2實施例3-6硅橡膠b組分的原料組成
其中,甲基含氫聚二甲基硅氧烷的粘度為500厘泊,甲基含氫聚二甲基硅氧烷的活性氫含量為1wt%。
實施例3和4中的填料為納米硅,實施例5和6中的填料為納米二氧化鈦。
實施例3和4中的抑制劑為四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷;實施例5和6中的抑制劑為1,3-二乙烯基二甲基二硅氧烷。
實施例3和4中的添加劑為二枯基過氧化物;實施例5和6中的添加劑2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷。
實施例7
實施例1所述的按摩單元的制備方法,包括以下步驟:
(a)將質(zhì)量比為1:1的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分充分混合均勻,固化后,制得基體材料;
(b)通過紫外光接枝的方式在基體材料表面制得親水潤滑涂層,其親水潤滑涂層的制備方法包括以下步驟:
(b1)將高壓滅菌后的基體材料浸泡在含有光敏劑的丙酮溶液中,進行預(yù)處理;
(b2)將預(yù)處理后的基體材料放入裝有op-10和peg1000的混合溶液的反應(yīng)器中,反應(yīng)器密閉,通入氮氣,用紫外光輻照接枝25min,在基體材料表面形成接枝改性層;
(b3)將表面附有接枝改性層的基體材料進行殘留物的去除;
(b4)在氮氣保護下,將步驟(b3)得到的材料浸入含有親水性單體和引發(fā)劑的溶劑中,在紫外光下輻照2min;
(b5)將步驟(b4)得到的材料浸入含有交聯(lián)劑和添加劑的溶劑中,在紫外光下進行輻照交聯(lián)5min,在接枝改性層的表面形成親水潤滑層;
(c)將表面附有親水潤滑涂層的基體材料,注入按摩單元的模具中,加熱成型,即得所述按摩單元。
實施例8
實施例1所述的按摩單元的制備方法,包括以下步驟:
(a)將質(zhì)量比為1:1的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分充分混合均勻,固化后,制得基體材料;
(b)通過紫外光接枝的方式在基體材料表面制得親水潤滑涂層,其親水潤滑涂層的制備方法包括以下步驟:
(b1)將高壓滅菌后的基體材料浸泡在含有二苯甲酮的丙酮溶液中1h進行預(yù)處理,然后取出,自然干燥至丙酮完全揮發(fā),其中,光敏劑二苯甲酮的濃度為0.03g/ml;
(b2)將預(yù)處理后的基體材料放入裝有op-10按照0.1v/v%溶入質(zhì)量濃度為50%的peg1000水溶液的反應(yīng)器中,反應(yīng)器密閉,并向反應(yīng)器中通入氮氣以除去其中的氧氣,氮氣的流量為10l/h,用紫外光輻照接枝,在基體材料表面形成接枝改性層,其中,紫外光的輻射強度為20mw/cm2,輻照接枝時間為30min,紫外光源與輻照表面的距離為10cm;
(b3)將表面附有接枝改性層的基體材料浸泡在30℃的蒸餾水中10min,以去除表面殘留的均聚物;
(b4)在氮氣保護下,將步驟(b3)得到的材料浸入含有水性環(huán)氧丙烯酸酯和4-甲基二苯甲酮的n,n-二甲基乙酰胺溶液中,在紫外光下輻照,紫外光的輻射強度為10mw/cm2,輻照時間為2min,紫外光源與輻照表面的距離為20cm;
其中,溶液的組成是,10v/v%的水性環(huán)氧丙烯酸酯和0.5v/v%的4-甲基二苯甲酮溶于質(zhì)量濃度為40%的n,n-二甲基乙酰胺中;
(b5)將步驟(b4)得到的材料浸入含有二甲基丙烯酸乙二醇酯和聚乙烯吡絡(luò)烷酮的n,n-二甲基乙酰胺溶液中,在紫外光下進行輻照交聯(lián),在接枝改性層的表面形成親水潤滑層;紫外光的輻射強度為20mw/cm2,輻照時間為5min,紫外光源與輻照表面的距離為20cm;
其中,溶液的組成是,0.1v/v%的二甲基丙烯酸乙二醇酯和5v/v%的聚乙烯吡絡(luò)烷酮溶于質(zhì)量濃度為30%的n,n-二甲基乙酰胺中;
(c)將表面附有親水潤滑涂層的基體材料,注入按摩單元的模具中,加熱成型,加熱成型的溫度為100℃,時間為10min,即得所述按摩單元。
實施例9
與實施例8不同的是步驟(b1)和步驟(b2),其余步驟均與實施例8相同。本實施例中:
(b1)將高壓滅菌后的基體材料浸泡在含有二苯甲酮的丙酮溶液中2h進行預(yù)處理,然后取出,自然干燥至丙酮完全揮發(fā),其中,光敏劑二苯甲酮的濃度為0.06g/ml;
(b2)將預(yù)處理后的基體材料放入裝有op-10按照0.5v/v%溶入質(zhì)量濃度為50%的peg1000水溶液的反應(yīng)器中,反應(yīng)器密閉,并向反應(yīng)器中通入氮氣以除去其中的氧氣,氮氣的流量為30l/h,用紫外光輻照接枝,在基體材料表面形成接枝改性層,其中,紫外光的輻射強度為50mw/cm2,輻照接枝時間為25min,紫外光源與輻照表面的距離為30cm。
實施例10
與實施例8不同的是步驟(b3),其余步驟均與實施例8相同。本實施例中:
(b3)將表面附有接枝改性層的基體材料浸泡在體積濃度為30%的乙醇水溶液中15min,以去除表面殘留的均聚物。
實施例11
與實施例8不同的是步驟(b4),其余步驟均與實施例8相同。本實施例中:
(b4)在氮氣保護下,將步驟(b3)得到的材料浸入含有甲基丙烯酸和苯甲酰甲酸甲酯的n,n-二甲基甲酰胺溶液中,在紫外光下輻照,紫外光的輻射強度為5mw/cm2,輻照時間為6min,紫外光源與輻照表面的距離為30cm;
其中,溶液的組成是,20v/v%的甲基丙烯酸和1v/v%的苯甲酰甲酸甲酯溶于質(zhì)量濃度為60%的n,n-二甲基甲酰胺中。
實施例12
與實施例8不同的是步驟(b4),其余步驟均與實施例8相同。本實施例中:
(b4)在氮氣保護下,將步驟(b3)得到的材料浸入含有雙丙酮丙烯酰胺和2,4,6-三甲基二苯甲酮的磷酸三乙酯溶液中,在紫外光下輻照,紫外光的輻射強度為30mw/cm2,輻照時間為2min,紫外光源與輻照表面的距離為35cm;
其中,溶液的組成是,30v/v%的雙丙酮丙烯酰胺和2v/v%的2,4,6-三甲基二苯甲酮溶于質(zhì)量濃度為80%的磷酸三乙酯中。
實施例13
與實施例8不同的是步驟(b5),其余步驟均與實施例8相同。本實施例中:
(b5)將步驟(b4)得到的材料浸入含有季戊四醇四丙烯酸酯和聚乙二醇的n,n-二甲基乙酰胺溶液中,在紫外光下進行輻照交聯(lián),在接枝改性層的表面形成親水潤滑層;紫外光的輻射強度為20mw/cm2,輻照時間為5min,紫外光源與輻照表面的距離為20cm;
其中,溶液的組成是,0.1v/v%的季戊四醇四丙烯酸酯和5v/v%的聚乙二醇溶于質(zhì)量濃度為30%的n,n-二甲基乙酰胺中。
實施例14
與實施例8不同的是步驟(b5),其余步驟均與實施例8相同。本實施例中:
(b5)將步驟(b4)得到的材料浸入含有三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和環(huán)氧乙烯-環(huán)氧丙烯-環(huán)氧乙烯三嵌段共聚物的磷酸三乙酯溶液中,在紫外光下進行輻照交聯(lián),在接枝改性層的表面形成親水潤滑層;紫外光的輻射強度為20mw/cm2,輻照時間為5min,紫外光源與輻照表面的距離為20cm;
其中,溶液的組成是,0.1v/v%的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和5v/v%的環(huán)氧乙烯-環(huán)氧丙烯-環(huán)氧乙烯三嵌段共聚物溶于質(zhì)量濃度為30%的磷酸三乙酯中。
實施例15
實施例2所述的按摩單元的制備方法,包括以下步驟:
(a)將質(zhì)量比為1:2的硅橡膠a組分和硅橡膠b組分充分混合均勻,固化后,制得基體材料;
其余步驟與實施例8均相同。
實施例16-19
實施例3-6所述的按摩單元的制備方法,與實施例8所述的制備方法相同。
對比例1
采用現(xiàn)有的硅橡膠材料作為基體材料。
對比例2
與實施例1不同的是,硅橡膠b組分中,不含有雙酚a和納米硅,其余與實施例1均相同。
對比例3
與實施例1不同的是,硅橡膠b組分中,不含有過氧化苯甲酰,其余與實施例1均相同。
對比例4
與實施例1不同的是,硅橡膠a組分和硅橡膠b組分的原料配比,其余與實施例1均相同。
其中,硅橡膠a組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷150份、白炭黑5份、氧化鎂2份和氯鉑酸的烯烴絡(luò)合物0.02份;
所述硅橡膠b組分主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成:
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷50份、甲基含氫聚二甲基硅氧烷60份、雙酚a0.05份、納米硅0.1份、1,3-二乙烯基二甲基二硅氧烷0.01份和過氧化苯甲酰0.005份。
對比例5
與實施例8不同的,步驟(b2),其余與實施例8均相同。
對比例5中步驟(b2)采用的接枝單體為丙烯酸溶液,或者為單獨的peg1000水溶液。
對比例6
與實施例8不同的,對比例6中省略掉步驟(b3),其余與實施例8均相同。
對比例7
與實施例8不同的,對比例7中省略掉步驟(b4)和(b5),其余與實施例8均相同。
實驗例
對實施例8-19和對比例1-7所制得的按摩單元,進行材料性能測試,測試結(jié)果如表3所示。
表3實施例8-19和對比例1-7性能測試結(jié)果
其中,對所制得的按摩單元進行抗菌性測試的方式:接種菌種為金黃色葡萄球菌,采用平板計數(shù)法對培養(yǎng)基中的cfu(菌落形成單位)進行比較,10天后,計算各培養(yǎng)基中的cfu(菌落形成單位)平均值,單位為/cm2。
由表3可以看出,實施例8-18的按摩單元的材料機械性能好,拉伸強度高;且動摩擦系數(shù)小,動摩擦系數(shù)大約在0.1~0.4之間,即材料的附著力強,潤滑性能較高;抗菌性能佳,cfu(菌落形成單位)大約在800/cm2~1500/cm2之間。而對比例1-7動摩擦系數(shù)均超過了1.0,cfu(菌落形成單位)均超過了2000/cm2,說明本發(fā)明提供的按摩單元極大的提高了材料的親水潤滑性,能夠有效的抑制細菌的粘附。
進一步分析可以發(fā)現(xiàn),實施例15中的按摩單元,硅橡膠a組分和硅橡膠b組分的質(zhì)量比與實施例8不同,影響了材料的性能,效果略差,經(jīng)濟性不高。
對比實施例16-19的動摩擦系數(shù)μ0和抗菌性能可知,實施例17的動摩擦系數(shù)μ0更小,抗菌性能更佳,說明實施例7采用的硅膠a組分和硅膠b組分中的各原料配合最好,親水防滑性能更佳,產(chǎn)品的整體綜合性能更好。
從實施例8和對比例5-7的性能對比可知,采用本發(fā)明的制備方法以及本發(fā)明的優(yōu)選制備方法得到的按摩單元的親水潤滑性以及機械性能更好。尤其是本發(fā)明的(b2)步驟中,采用了op-10和peg1000水溶液的混合物為接枝單體,并與步驟(b3)-(b5)配合進行,使得該按摩單元的親水潤滑性明顯優(yōu)于對比例5-7。
由此說明,本發(fā)明提供的按摩單元,產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠,機械強度高,具有良好的親水潤滑性和抗菌性,能夠有效抑制抑菌的粘附,提高使用的安全性和舒適性。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。