[发明专利]亲水性硅氧烷低聚物、硅水凝胶、角膜接触镜及制备方法

说明书

本发明公开了一种亲水性硅氧烷低聚物，该硅氧烷低聚物在无溶剂助溶的情况下和各种亲水单体互混优良，能够制备透光良好的硅水凝胶材料；同时还提供一种硅水凝胶，该硅水凝胶按照质量份数，包括以下组分聚合反应而成：硅氧烷低聚物：5～45份，亲水性单体：55～95份，小分子硅单体：0～20份，引发剂和交联剂；该硅水凝胶具有良好的亲水性能和透氧性能；同时还提供一种角膜接触镜片，由硅水凝胶材料制成，具有良好的透氧性、强亲水性和配戴舒适性。

技术领域

本发明属于用于制备隐形眼镜镜片的材料领域，具体来说，涉及一种亲水性硅氧烷低聚物、硅水凝胶、角膜接触镜及制备方法。

背景技术

隐形眼镜，又名角膜接触镜，是直接配戴在人眼球，主要用于矫正视力的镜片。随着人们对美的要求，越来越多的人配戴有色隐形眼镜增加眼睛美感，也有些从事特殊工作的人员配戴隐形眼镜以保护眼球。随着科技的发展，隐形眼镜的镜片材料也实现了更新换代。

最早开发出的镜片材料是聚甲基丙烯酸甲酯，属于硬性角膜接触镜，由于其材质偏硬，易对角膜产生磨损，湿润性差，透氧低等缺点，配戴时容易引起眼球的不适感，目前已基本淘汰。新一代亲水性软性隐形眼镜，主要是由亲水单体如甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等共聚而成，通常具有较低的接触角，亲水性强，配戴舒适等特点，逐渐占领市场，并且配套开发出了用于大批量生产的旋转成型工艺可以大规模工业化生产。

但是，目前的亲水性隐形眼镜镜片材料面临着诸多问题。首先，人体眼球和其他器官不同，眼球内没有血管供氧，主要是通过吸收空气中的氧气和水来促进新陈代谢，维持自身的营养。一旦供氧不足，就会引起角膜红肿，眼部干涩等问题。配戴隐形眼镜无疑阻碍了眼球与空气的接触。目前的亲水性软性角膜接触镜，例如Ioannis Tranoudis等人(ContactLens&Anterior Eye，2004，27：193-208)制作的镜片材料，主要由甲基丙烯酸羟乙酯，聚乙烯基吡咯烷酮等亲水单体共聚而成，这种材料的含水量约在40％左右，更高的可以达到70％以上。但是此类镜片不能很好的解决供氧不足这一问题。这是因为此种镜片材料的供氧机理是：水凝胶材料通过溶胀吸收一定量的水或者生理盐水，再通过溶解在这些水中的氧气给眼球提供物质交换。但是高含水镜片中水分会随着时间逐渐挥发，物质交换逐渐减少，所以亲水性软性角膜接触镜材料的每日最佳配戴时间只能为6至7个小时，需要佩戴者定时取下镜片让眼球接触空气，进行新陈代谢，这种局限严重影响了此种材料的市场竞争力。

为了解决供氧问题，科学工作者们致力于开发出一种透氧材料，可以直接将空气中氧气传输到眼球，硅橡胶材料逐渐被应用到角膜接触镜中。此类材料的主要预聚体是二甲基硅氧烷丙烯酸酯类和氟硅氧烷酯类。二甲基硅氧烷长链由于有较长的硅氧键长，较高的硅氧键能，并且Si-O-Si键的键角可以在104°-180°范围内变化，使得其主链具有高度的柔顺性，良好的稳定性和抗氧化性能。同时，由于甲基和主链之间的排斥作用，使得二甲基硅氧烷长链呈现出疏松柔软的特性，这种结构给物质传输提供了优良的通道，可以直接传输空气中的氧气到达眼球，所以，此类材料比传统亲水性材料的透氧性能有了本质上的提高。例如，Richard Christ(US005869549A)等人介绍了一种长链硅氧烷，接枝上不同的烷基或芳基或苯基，所制备出的弹性体材料有良好的断裂伸长率，透氧性，折射率等性能，但是此类材料由于没有亲水单体参与聚合，材料呈疏水状态，这种憎水性使得材料易吸附泪液中的溶解酵素等蛋白质，使镜片在配戴不久后呈现雾化状态，不易清洗干净。此外，由于镜片含水率低，易粘附在眼球上影响配戴时隐形眼镜的自由转动。