[发明专利]一种含氟硅氧烷互穿网络水凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种含氟硅氧烷互穿网络水凝胶制备方法，具体地说就是涉及一种合成新型的含氟硅氧烷的线性聚合物和亲水聚合物交联体半互穿网络的方法。第一步是在加入引发剂的情况下制备氟硅氧烷预聚体，这是因为形成直链的预聚物，可以规整分子结构，提高镜片的透氧以及抗蛋白质沉积性；第二步是将硅氧烷预聚体加入亲水性的单体中混合，再加入交联剂、热引发剂，这是因为将单体混合均匀，可以提高预聚体与亲水性单体的各向同性，提高透明性和亲水性；第三步是压膜、热引发固化成型。本发明的制备方法简单，镜片的成型率高，所制备的含氟硅氧烷水凝胶具有良好的拉伸长度，抗疲劳强度，抗蛋白质吸附性，并且含水量可达45%，改变了传统隐形眼镜的一些缺点，从而提高了隐形眼镜的佩戴舒适度。

技术领域

本发明涉及用互穿网络技术制备一种透氧好、含水量高并且抗蛋白质吸附的新型的含氟硅氧烷水凝胶的制备方法，提高了材料的生物相容性以及拉伸性能，属于生物医药材料技术领域。

背景技术

隐形眼镜也称角膜接触镜，是一种戴在眼球角膜上，用于矫正视力或者保护眼睛的镜片，根据材料的软硬程度可以分为硬质、半硬质、软质三种。早期的硬质隐形眼镜主要以聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）为原料制备而来，这种硬质隐形眼镜含水量低、透氧性能差，佩戴时异物感很强，并且还会引起一系列角膜疾病。于是软质胶膜接触镜应运而生，它的主要原料是甲基丙烯酸-β-羟乙酯（HEMA）等一些非离子材料，这种材质的隐形眼镜，镜片比较柔软，提高了佩戴舒适性，透氧性与含水量有着紧密的关系，通常含水量越高，透氧性越好，但是因为含水量高，镜片会吸收泪液中的水分，造成眼睛干涩。硅氧烷水凝胶隐形眼镜由于材质基质中有许多微小的通道，为气体分子、离子和水分子自由通过提供了方便，提高了透氧性，镜片不易缺水，提高了佩戴的舒适性，但是刚开始佩戴时由于镜片稍微显硬，眼睛会有异物感。此外这种镜片对蛋白质有吸附作用，自动吸附眼睛分泌出来的蛋白质物质形成蛋白质沉淀。由于大分子体积的蛋白质沉淀吸附在隐形眼镜的表面，使隐形眼镜镜片的透氧系数下降，若佩戴时间过长则会使佩戴者角膜缺氧，从而引发角膜红肿等一系列病变问题，不适合长期佩戴。而含氟烷基单体中氟原子具有很强的吸电子效应，C-F键能很高，氟原子跟氢原子具有相似的原子半径，氟碳化合物的诱导极化率很低，能有效降低蛋白质的沉积，因此一种新型的含氟硅氧烷水凝胶正在被消费者迫切需要，它不仅能增加透氧系数，也能增加佩戴的舒适感。

水凝胶互穿网络结构是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子材料，这种材料是由两种或者是两种以上聚合物相互缠结、穿插，并至少含有一种分子链，它们通过化学键的方式交联形成网络结构。这种结构不会影响其固有的特性，并能取到适当的性能互补作用。

水凝胶互穿网络结构最大的特点是为了形成至少在动力学上稳定的合金性质的物质而可以将热力学不相容的聚合物混合，各聚合物本身均为连续相，相区区间为10-100nm，远小于可见光的波长，因此它呈无色透明状。这种相态结构使得聚合物的玻璃化转变区发生偏移并且变宽，这种结构特性决定了它不仅仅有良好的静态力学性能还有良好的动态力学性能，并且还有较宽的温度使用范围。水凝胶互穿网络结构不是简单地共混、接枝或者是嵌段而形成的聚合物结构，在性能上，它与前面的三者有明显的差异，主要体现在：第一，水凝胶互穿网络结构在溶剂中能溶胀但是不能溶解；第二，由水凝胶互穿网络形成的聚合不会产生蠕变和流动。

本发明的价值在于预先制备的含氟硅氧烷预聚体可以有效提高隐形眼镜的透氧性和抗蛋白质沉淀，它形成的线性聚合物穿插于HEMA为主单体的交联聚合物体系中，整个材料为各向同性结构，具有良好的透光性，并且交联剂中含有大量的羟基可与水分子形成分子内的结合水，降低了镜片的失水率，延长佩戴，提高了水凝胶隐形眼镜的生物相容性，使佩戴更为舒适。

本发明的互穿网络含氟硅氧烷水凝胶隐形眼镜不仅能满足消费者佩戴的需求，含水量高、透氧性能好、拉伸长度以及抗蛋白质吸附性能好等优点，并且简化了工艺流程，缩短了工艺时间，为工厂化生产提供了便利的条件。

发明内容