[发明专利]抗菌聚氨酯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及新型的抗菌聚氨酯材料的制备方法及应用。

背景技术

聚氨酯材料以其优异的力学强度、高弹性、耐磨性、润滑性、耐疲劳性、生物相容性、可加工性等而广泛用于长期植入的医用装置及人工器官，比如心脏起博器绝缘线、人工血管、介入导管等。在长期植入体内的材料中，目前仍没有哪种材料具有聚氨酯一样优异的综合性能。但聚氨酯作为生物材料的主要问题是目前所使用的聚氨酯材料没有杀菌功能，因此，当其被植入体内后容易被细菌污染，引起伤口化脓感染。所以，研究具有杀菌功能的新型聚氨酯材料是广大科技工作者需要解决的关键问题。近年来，随着人们对健康问题的日益关注，对医用聚氨酯材料的要求愈来愈高。

目前，国内研究抗菌聚氨酯材料主要是通过添加无机抗菌剂，其中以添加银为主，还有添加氧化锌和纳米二氧化钛作为抗菌剂。通过在聚氨酯材料表面涂敷纳米TiO₂复合涂层形成自洁材料，涂覆液TiO₂的固含量在7％较为适宜。传统的有机小分子抗菌剂存在性能差、易挥发、不易加工、化学稳定性差等缺点。近年来带有抗菌基团的有机高分子化合物恰好可以克服上述缺点，它是将抗菌基团共价结合在不溶性载体上，不仅可以重复利用，且抗菌基团集中在载体表面，杀菌高效快速，因此高分子抗菌剂正成为当今研究和开发的热点。目前共价型高分子抗菌剂的研究主要集中于季铵盐、季磷盐、吡啶盐及含卤素化合物等。这些高分子抗菌剂可有效地降低溶液中的活菌数。

Mequanint等人报道了采用自由基聚合的方法合成了主链上含有羟基的聚氨酯水凝胶(Kibret Mequanint，Alpesh Patel，and Deon Bezuidenhout.Synthesis，Swelling Behavior，andBiocompatibility.of Novel Physically Cross-Linked Polyurethane-block-Polyglycerolm-ethacrylate Hydrogels.Biomacromolecules.2006，7，883-891)。Makala等人报道了采用表面修饰的方法合成了抗菌聚氨酯(Umit Makala，Lynn Wood，Dennis E.Ohman，Kenneth J.Wynne.Polyurethane biocidal polymeric surface modifiers.Biomaterials.2006，27，1316-1326)。

氟的强电负性、高C-F键能、除氢外最小的范德华半径以及氟对碳链的屏蔽保护作用，赋予含氟聚合物优越的热稳定性、耐候性和化学惰性，以及独特的低表面自由能、低摩擦系数、低折射率、低介电常数和低功耗因数等性质，并且含氟聚合物的低表面能和低摩擦系数又使之具有突出的憎水憎油和抗粘附特性，含氟聚氨酯是一类具有特殊功能的高分子材料，它从1947年的最先报道，到1958年的一篇专利到现在，已经有四十几年的历史了，由于氟的引入既保持了聚氨酯原有的特性，又赋予其卓越的耐候性，耐化学介质性，较高的使用温度，抗污染性和低摩擦性，因而在国防、军工、民用等领域如涂料工业、皮革装饰、纺织整理和医药等行业有较大的应用前景。本发明选用含氟的乙烯基单体通过与聚氨酯共聚，得到新型的含氟聚氨酯材料。