專利名稱：醫(yī)用聚氨酯彈性體室溫快速固化用擴(kuò)鏈劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用聚氨酯彈性體室溫快速固化用擴(kuò)鏈劑。
對于聚氨酯彈性體材料，一般均采用預(yù)聚體擴(kuò)鏈的方法進(jìn)行成型和固化?，F(xiàn)有的聚氨酯擴(kuò)鏈劑大致可分為二元醇類、芳香族二元胺類和脂肪族二元胺類三種。其中二元醇類擴(kuò)鏈劑的固化速度慢，需要加入催化劑并在較高的溫度下才能發(fā)生固化，而且產(chǎn)物的強(qiáng)度等性能較差；芳香族二元胺類擴(kuò)鏈劑的固化速度快，產(chǎn)物的強(qiáng)度優(yōu)良，是工業(yè)上常用的擴(kuò)鏈劑體系。T.Morita，N.Asano，T.Asano，T.Awogi，etal.，Mutate.Res.，1997，389(1)，3報(bào)道了此類化合物大多為致癌物或潛在的致癌物，J.Cocker，B.P Nutley，H.K.Wilson，Biomarker，1996，1(3)185，H.K.Wilson，Sci.Total Environ.，1997，199(7，2)，191.D.Koniecki，R.Newhook，G.Long，etal.，Environ.Carcinog.Ecotoxicol.Rev.，1997，C15(1)，41，報(bào)道了此類化合物在西方國家已受到嚴(yán)格控制。因此，芳香族二元胺類擴(kuò)鏈劑不能用于醫(yī)用材料。脂肪族二元胺的固化速度處于上述兩種擴(kuò)鏈劑體系之間，但在固化過程中極易形成氣泡，而且產(chǎn)物強(qiáng)度也較低。
本發(fā)明的目的在于提供一種無毒、無致癌作用、在室溫下固化速度快，固化后產(chǎn)品性能優(yōu)良，不形成氣泡的醫(yī)用聚氨酯彈性體室溫固化用擴(kuò)鏈劑。
本發(fā)明的擴(kuò)鏈劑是采用15-35％的脂肪族多元醇加配多元醇重量0.001-0.15％的胺類或胺類和金屬鹽混合催化劑中的一種以及二到三種催化劑組成的混合體系，并溶解于揮發(fā)性溶劑中。
該脂肪族多元醇可以為三羥甲基丙烷、三羥甲基氨基甲烷、三乙醇胺、季戊四醇和甘露醇以及其中二到三種化合物的混合物。
該催化劑可以為胺類(如乙二胺、三乙胺、乙醇胺)和金屬鹽(如辛酸亞錫、氯化錫、硝酸鉍、醋酸鈣、氯化鐵和乙酰丙酮鐵等)以及由上述二到三種催化劑組成的混合體系。
揮發(fā)性溶劑可以為酮類或脂類，聚氨酯預(yù)聚體可以為甲苯二異氰酸酯與聚醚[-(CH2)n-O-]的低分子量產(chǎn)物，其中聚醚的分子量為500-2000。預(yù)聚體中含異氰酸酯基團(tuán)-NCO為4-10％。根據(jù)預(yù)聚體的粘度加入10-40％的乙酸乙酯作為稀釋劑。
本擴(kuò)鏈劑可以在室溫下30分鐘以內(nèi)完全固化，預(yù)聚體能夠在合適的時(shí)間范圍內(nèi)保持流動性并進(jìn)行注射成型。固化產(chǎn)物為無色透明狀，無氣泡，強(qiáng)度高，邵氏硬度為60-80，具有優(yōu)良的柔韌性和性能穩(wěn)定性。這種擴(kuò)鏈劑體系中的所有成分均為無毒，無致癌作用的物質(zhì)，使產(chǎn)物能廣泛用作各種聚氨酯彈性體材料，特別是醫(yī)用材料和快速固化材料。
附

圖1為聚氨酯細(xì)條(0.71mm)的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖。
實(shí)施例1預(yù)聚體采用甲苯二異氰酸酯與聚四氫呋喃聚醚(分子量1000)的縮合產(chǎn)物，其中異氰酸酯基團(tuán)的重量為6.5％。擴(kuò)鏈劑體系中多元醇為三羥甲基丙烷和三乙醇胺的混合物，兩者的重量比為40∶60，催化劑采用乙二胺、乙醇胺和辛酸亞錫的混合體系，三者的重量比為30∶45∶25。催化劑總量占多元醇總量的0.14％。多元醇和催化劑溶于丙酮中，總重量濃度為30％。取預(yù)聚體10克，擴(kuò)鏈劑溶液4毫升，攪拌均勻后形成粘性可流動液體。通過注射器將粘液注入內(nèi)徑為0.7毫米左右的硬塑料管中，一小時(shí)后可將已完全固化的聚氨酯彈性條完整地抽出。聚氨酯彈性體的邵氏硬度為67，細(xì)條的拉伸力學(xué)性能優(yōu)良。
聚氨酯細(xì)條在不同液體介質(zhì)中浸泡60天后主要性能的比較拉伸強(qiáng)度楊氏模量，直徑，mm長度，cm浸泡介 Mpa MPa質(zhì) 浸泡 浸泡 浸泡 浸泡 浸泡 浸泡 浸泡 浸泡前 后 前 后 前后前后5％NaCl 0.78 0.78 6.4 6.4 10.1 9.5 5.14 5.10無水乙 0.68 0.68 7.8 7.8 10.8 10.2 5.10 5.10蒸餾水 0.70.7 6.8 6.8 11.7 11.6 5.17 5.15實(shí)施例2預(yù)聚體采用甲苯二異氰酸酯與聚四氫呋喃聚醚(分子量1500)的縮合產(chǎn)物，其中異氰酸酯基團(tuán)的重量為5.5％。擴(kuò)鏈劑體系中多元醇為三羥甲基氨基甲烷、季戊四醇和甘露醇的混合物，三者的重量比為80∶10∶10。催化劑采用三乙胺、乙醇胺和氯化鐵的混合體系，三者的重量比為80∶15∶5。催化劑總量占多元醇總量的0.001％。多元醇和催化劑溶于乙酸乙脂中，總重量濃度為16％。取預(yù)聚體10克，擴(kuò)鏈劑溶液4毫升，攪拌均勻后形成粘性可流動液體。通過注射器將粘液注入內(nèi)徑為0.7毫米左右的硬塑料管中，一小時(shí)后可將已完全固化的聚氨酯彈性條完整地抽出。聚氨酯彈性體的邵氏硬度為78，細(xì)條的拉伸強(qiáng)度為10.2MPa，楊氏模量為5.0MPa。在2％的鹽酸、氫氧化鈉水溶液及苯、四氫呋喃溶劑中浸泡一個(gè)月后，試樣性能無明顯改變。
實(shí)施例3預(yù)聚體采用甲苯二異氰酸酯與聚四氫呋喃聚醚(分子量1500)的縮合產(chǎn)物，其中異氰酸酯基團(tuán)的重量為5.3％。擴(kuò)鏈劑體系中多元醇為三羥甲基氨基甲烷(加入5％的醋酸)。催化劑采用三乙胺和乙二胺的混合體系，二者的重量比為80∶20。催化劑總量占多元醇總量的0.01％。多元醇和催化劑溶于丙酮中，總重量濃度為25％。取預(yù)聚體10克，擴(kuò)鏈劑溶液4毫升，攪拌均勻后形成粘性可流動液體。通過注射器將粘液注入內(nèi)徑為0.7毫米左右的硬塑料管中，一小時(shí)后可將已完全固化的聚氨酯彈性條完整地抽出。聚氨酯彈性體的邵氏硬度為70，細(xì)條的拉伸強(qiáng)度為11.2MPa，楊氏模量為5.7MPa。
權(quán)利要求
1.醫(yī)用聚氨酯彈性體室溫固化用擴(kuò)鏈劑，其特征在于是采用15-35％的脂肪族多元醇加配多元醇重量0.001-0.15％的胺類和金屬鹽中的一種或二到三種組成的混合催化劑，并溶解于揮發(fā)性溶劑中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)鏈劑，其特征在于所述脂肪族多元醇可以為三羥甲基丙烷、三羥甲基氨基甲烷、三乙醇胺、季戊四醇和甘露醇或其中二到三種化合物的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)鏈劑，其特征在于所述胺類催化劑可以為乙二胺、三乙胺、乙醇胺中的一種或二到三種組成的混合體系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)鏈劑，其特征在于所述金屬鹽催化劑可以為辛酸亞錫、氯化錫、硝酸鉍、醋酸鈣、氯化鐵和乙酰丙酮鐵等中的一種或二到三種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種醫(yī)用聚氨酯彈性體室溫固化用擴(kuò)鏈劑,是采用15—35%的脂肪族多元醇加配多元醇重量0.001—0.15%的胺類和金屬鹽混合催化劑中的一種以及二到三種催化劑組成的混合體系,并溶解于揮發(fā)性溶劑中。擴(kuò)鏈劑體系中的所用成分均為無毒,無致癌作用的物質(zhì),固化產(chǎn)物為無色透明狀,無氣泡,強(qiáng)度高,具有優(yōu)良的柔韌性和性能穩(wěn)定性。產(chǎn)物能廣泛用作各種聚氨酯彈性體材料,特別是醫(yī)用材料和快速固化材料。
文檔編號C08G18/00GK1273977SQ0011326
公開日2000年11月22日 申請日期2000年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月2日
發(fā)明者李效東, 彭平, 岳曼君, 方志薇, 肖紹博, 李盛, 劉長虹 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)