[发明专利]一种可水下强粘附的粘合剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种可水下强粘附的粘合剂及其制备方法和应用，利用含有四双键的季戊四醇四丙烯酸酯，二双键的聚乙二醇二丙烯酸酯以及多巴胺盐酸盐通过迈克尔加成反应制备得到的一种超支化的聚合物，即粘合剂。本发明粘合剂与水接触时，粘合剂中的疏水骨架遇水后会发生收缩，而骨架上较亲水的邻苯二酚结构则会向外伸展，当粘合剂与水接触后，疏水骨架在收缩的过程中可以将粘附基质表面的水分排开，使得邻苯二酚结构与基质进行接触，通过与基质之间形成氢键、离子络合、π‑π堆积等相互作用实现粘附。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，更加具体地说，具体涉及一种可水下强粘附的粘合剂及其制备方法和应用。

背景技术

水下粘合剂在我们的日常生活、海洋运输以及生物医用等方面都有非常广泛的应用，但是实现强的水下粘附却是非常困难的，因为在水环境中，粘附基质表面都会形成一层水化膜，这层水化膜将会阻止粘合剂与基质表面的接触，并且与粘合剂之间发生相互作用从而失去粘附能力，因此制备一种强的水下粘合剂是非常有必要的。粘附材料在日常的生活，工作以及医药领域都非常的重要，特别是湿态粘附对于止血，伤口愈合以及医用传导设备等是必不可少的。类似于生物软组织的软材质的医用密封剂和胶黏剂对促进伤口愈合是很有利的。但是，传统的粘附材料在水以及血液等液体环境中无法实现粘附，这将大大的限制了材料的使用范围。而许多天然生物，比如：贻贝、沙堡蠕虫以及藤壶等都可以分泌一种粘附蛋白，使其牢固的粘附在水下的岩石等基质上。天然生物分泌的粘附蛋白之所以能够实现在水中的较好的粘附，主要是因为粘附蛋白中含有排水的机制，在与基质接触后可以将基质表面的水分排开，从而实现很好的粘附，因此模仿天然生物分泌的粘附蛋白来制备一种可以实现快速的强的水下粘合剂是非常重要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以在水下实现强的粘附的粘合剂及其制备方法和应用，以多双键单体，四双键的季戊四醇四丙烯酸酯(PETEA)和二双键的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA，Mw＝200)以及多巴胺盐酸盐(DOPA)为反应原料，通过迈克尔加成制备了一种超支化结构的水下粘合剂，然后对获得的该粘合剂的粘附性能，生物相容性以及体内应用等进行了研究。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。

一种可水下强粘附的粘合剂及其制备方法，按照下述步骤进行：

将季戊四醇四丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯和多巴胺盐酸盐均匀分散在溶剂中，并滴加三乙胺以将pH值调为7—8.5，形成反应体系，再将反应体系置于70—90摄氏度下避光进行反应，得到粘合剂。其中：

反应温度为70—80摄氏度，反应时间为1—8小时，优选4—6小时。

使用三乙胺将pH值调为7.8—8.2。

溶剂为有机溶剂，如二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或者四氢呋喃。

在反应之后，将反应结束的聚合物反应体系逐滴加入到5倍量(五倍体积)的甲基叔丁基醚中，进行沉降，连续沉降三次后将获得的沉降物在38℃下进行旋蒸，将聚合物中残余的甲叔醚除去，旋蒸结束后获得的可流动的粘稠状黄色液体即为纯净的超支化聚合物粘合剂(即本发明的粘合剂)。

在反应体系中，季戊四醇四丙烯酸酯(PETEA)提供四个双键，聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)提供两个双键，多巴胺盐酸盐(DOPA)提供氨基，来进行迈克尔加成反应，季戊四醇四丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯的摩尔比为1:2，季戊四醇四丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯共同提供给反应体系的双键摩尔数和多巴胺盐酸盐的摩尔数之比为(1.5—1.8)：2，优选1.8:2；根据聚乙二醇二丙烯酸酯提供的重均分子量和聚乙二醇二丙烯酸酯的质量进行聚乙二醇二丙烯酸酯中重复单元摩尔数的计算，进而得到聚乙二醇二丙烯酸酯提供的双键数量。

聚乙二醇二丙烯酸酯的重均分子量为200—600。