[发明专利]一种应用于医疗器械表面的亲水涂层溶液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种亲水涂层体系及其制备方法，尤其是涉及一种应用于医疗器械表面的亲水涂层体系及其制备方法，以及将其涂覆到医疗器械表面的方法。

发明背景

在医疗应用领域，未经处理的医疗器械如介入导管在使用过程中往往存在摩擦力大的问题。导管在插入或拔出人体组织时，需要对其进行表面润滑处理，以减少病人痛苦及对病人的伤害，同时方便术者操作。在医疗器械表面实施涂层成为一种有效而且必要的手段。

对医疗器械表面进行改性，使其高度疏水或高度亲水都可以达到降低摩擦系数、提高润滑作用的效果。若要获得高疏水涂层可以向表面涂覆硅油、蓖麻油类等高疏水物质，但这种处理方法效果较差且牢固度不佳。高亲水涂层同以往的疏水涂层相比具有更佳的润滑性和牢固度，遇水后可以迅速吸水降低表面摩擦系数。

美国专利5091205公布了一种制作亲水涂层的方法，该工艺为两步法，以异氰酸酯作为底部涂层，以聚丙烯酸作为亲水润滑涂层，该方法采用甲基乙基酮作为溶剂，在60摄氏度以上条件下使涂层固化。该方法的缺点为整个体系为溶剂体系，对环境和操作者容易造成伤害，同时加热固化容易改变材料的性质。

美国专利6169127公布了一种以等离子工艺为基础的亲水涂层制作方法，将基材经过表面等离子预处理后，材料表面得到活性基团，在此基础上再进行接枝反应，将高分子聚合物接枝到材料表面或进行单体引发聚合。该方法的缺点为需要对基材进行等离子预处理，设备昂贵并且工艺复杂，大大增加了产品成本。

理想的涂层应为水性体系，可以避免溶剂体系对环境和操作者的伤害，同时可以应用于多种不同材质而不需要对材质表面进行等离子、电晕放电、辉光放电、高能辐射等成本高昂的预处理措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于医疗器械表面的亲水涂层溶液，增加医疗器械表面润滑性。该涂层溶液是基于水性体系，最大程度上减少了溶剂的使用，减少了对环境和操作者的伤害。

本发明另一个目的是提供一种上述亲水涂层溶液的制备方法。

本发明还有一个目的是提供一种将上述亲水涂层溶液涂覆在医疗器械表面的方法，该方法不需要对材质进行等离子预处理等工序，涂覆方法简单，可降低涂层成本。

本发明的应用于医疗器械表面的亲水涂层溶液，其中包括：

a)作为基质聚合物的改性聚氨酯分散液；

b)亲水聚合物；

c)反应活性交联剂。

在该亲水涂层溶液中还可以包括润湿剂或消泡剂等其它改性助剂。

所述的亲水聚合物为具有亲水基团的高分子聚合物或单体，选自聚乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基吡咯烷酮，聚乙二醇，聚丙烯酸，聚丙烯酰胺，聚丙烯醇，或聚丙烯酸丙烯酰胺共聚物。亲水聚合物的分子量为4000-5000000，亲水聚合物的含量为1％-15％(按质量分数计算)。

所述的基质聚合物为含羧基的改性聚氨酯分散液，其含量为1％-20％(按质量分数计算)。聚氨酯分散液对材料粘结牢固，同时还具有良好的生物相容性，含羧基的改性聚氨酯分散液在交联剂作用下还可以交联固化，进一步提高其牢固度和耐化学性。

所述的反应活性交联剂为环氧硅烷偶联剂，其含量为0.005-5％(按质量分数计算)。环氧硅烷交联剂中一端的环氧基团可以同聚氨酯分散液中的羧基发生反应，另一端的烷氧基硅烷基团水解后自身发生缩聚反应。

所述的润湿剂选自端基聚醚改性聚硅氧烷、高分子量有机硅或氟碳化合物。其含量为0.001％-1％(按质量分数计算)。润湿剂可以降低水性体系的表面张力，改善涂层对基材的附着力。消泡剂为聚二甲基硅氧烷或聚醚改性硅，其含量为0.001％-1％(按质量分数计算)。加入消泡剂可以在短时间内减少泡沫，并能够抑制气泡的产生。

在有交联剂存在的情况下，聚氨酯分散液交联固化，亲水聚合物同交联聚氨酯在被涂覆物体表面形成半互穿网络结构，涂层牢固度得到进一步加强。

述的应用于医疗器械表面的亲水涂层体系，其中所述的医疗器械表面可以是金属表面或塑料表面。所述的金属可以是不锈钢；所述的塑料可以是聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、硅胶或天然橡胶中的一种。