[发明专利]一种表面改性的硫化硅橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料领域，更具体说本发明属于医用新材料领域，本发明涉及一种表面改性硫化硅橡胶材料及其制备方法。

背景技术

在材料学中，有机材料表面的亲水接枝改性方法目前主要包括等臭氧接枝、离子体接枝、紫外光固化接枝法、γ射线高能辐射法等。接枝聚合可以严格限制在亚表面或表面上进行，但是又不会损坏材料本身的属性。其中等臭氧接枝、γ射线高能辐射法、离子体接枝的实验装置复杂昂贵，处理繁琐，因此不利于工业化大规模生产。紫外光化学固定法作为亲水接枝改性方法操作方便、反应迅速、不需使用控温仪器或真空等复杂设备和操作，在应用生产中能大为减少成本，同时还能够大大降低涂层试剂在硅橡胶表面产生无序交联，这种改性产生的材料表面比起运用其它表面涂层方法所得到的表面能更显著提高表面特定活性。但是目前现有技术中的紫外光固化接枝法相对γ射线高能辐射等方法对材料的穿透力较弱。接枝效果不理想。

液相法和气相法作为紫外辐照的主要实施方法已成功用于紫外辐照接枝的改性过程中。在相同的接枝率下，要改善硅橡胶表面的亲水性，液相接枝相对比气相接枝更加具有应用优势。因此，本发明通过大量实验使用创新液相法接枝，获得了较为满意同时快速简便的接枝效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型硫化硅橡胶材料，该材料具有良好亲水性，能够有效抑制细菌粘附。

一方面，本发明提供了一种新型硅橡胶材料的方法，该方法包括：(1)用丙酮溶液预处理硫化硅橡胶；(2)对丙酮溶液预处理后的硫化硅橡胶进行紫外辐照接枝。

在一个实施方案中，其中步骤(1)所述的丙酮溶液预处理操作为：将灭菌后的硫化硅橡胶置于含0.02g/ml二苯甲酮的丙酮溶液中，作用约2小时后，室温干燥至丙酮完全挥发。

在一个实施方案中，其中步骤(2)所述的紫外辐照接枝的操作为：将丙酮溶液预处理过的硫化硅橡胶放入封装有50％PEG1000水溶液的密闭容器内，抽去瓶内氧气，紫外光固化灯光辐照约1小时。

在一个实施方案，其中步骤(2)所述的紫外辐照接枝的操作为：将丙酮溶液预处理过的硫化硅橡胶放入封装有含表面活性剂OP-10的50％PEG1000水溶液的密闭容器内，抽去瓶内氧气，紫外光固化灯光辐照约1小时。优选地，OP-10按0.04％(v/v％)加入50％PEG1000水溶液。

其中步骤(2)所述的紫外辐照接枝的操作为：将丙酮溶液预处理过的硫化硅橡胶放入封装有6％丙烯酸水溶液的密闭容器内，抽去瓶内氧气，紫外光固化灯光辐照约1小时。

在本发明的一个具体实施方案中，其中紫外光辐照使用1000W紫外线高压汞灯，紫外光源与照射表面的距离为25cm。

另一方面，本发明提供了一种使用本发明方法制备的表面改性的硫化硅橡胶，其接触角小于114.98±4.43，优选小于82.50±3.70，更优选小于78.59±1.78，最优选小于67.59±1.83，其具有良好的亲水性。实验证明其能有效抑制细菌生长。

因此，另一方面，本发明提供了所述表面改性硫化硅橡胶在制备医用材料中的用途。

在本实验中我们选取了亲水性改善能力较强的丙烯酸及应用较为广泛的聚乙二醇(PEG)，丙烯酸由紫外光直接引发的自聚反应也加剧，因此在本实验中配制质量百分比6％的丙烯酸溶液。PEG是最常用的具有良好亲水性的的高分子材料。这种材料已被美国PDA批准应用于人体。本研究中，我们发现在接枝有丙烯酸和聚乙二醇1000各组的接触角明显降低，同时之后的对金黄色葡萄球菌的粘附也都有较明显降低。而这两种接枝聚合物的亲水改性能力之间比较并没有出现统计学的显著差异，说明两种改性方式效果接近。

Kyomoto等的研究指出表面活性剂能导致亲水膜亲水性明显增强，并在PVA溶液中加入适量的表面活性剂DP-18、OS、BL-240、OP-10、-SO3H,发现表面活性剂含量在3％-8％之间时，能使亲水性达到最佳状态。研究也指出离子型表面活性剂的润湿能力强，但成膜后有一定水溶性，持久相差，而非离子表面活性剂润湿能力较弱，持久性好。因此本实验在接枝有聚乙二醇1000的第4组中加入了表面活性剂OP-10，在实验中加入的表面活性剂OP-10也起到了明显的加强亲水效应的作用，比仅用紫外光照的第2组和仅加入聚乙二醇1000及丙烯酸的第3和第5组都有明显的接触角的降低，同时抗金黄色葡萄球菌粘附作用也明显加强。