一种有机聚氨酯泡沫敷料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种有机聚氨酯泡沫敷料及其制备方法，包括在聚氨酯泡沫合成配方中加入抑菌成分，制备出具有抑菌功能的聚氨酯泡沫，并将所得聚氨酯泡沫经低温等离子体表面改性处理，在抗菌的聚氨酯泡沫材料表面，再加上一道等离子体膜层作为限速屏障。本发明所制备的聚氨酯泡沫敷料与创面依从性良好，柔软舒适，制备工艺简单，操作方便、处理效果好，具有长效抑菌的特点，适合工业化生产。

权利要求

1.一种有机聚氨酯泡沫敷料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：①分别称取重量份配比的聚醚多元醇40~60份、扩链剂15~20份、发泡剂2~4份、表面活性剂1~5份、催化剂1~5份、抑菌剂0.1~1.0份和纯水1~3份，在室温，4000r/min的条件下搅拌50~60s，制成混合液；

②称取重量份配比的异氰酸酯20~150份加入步骤①制备的混合液中，继续搅拌

10~30s，并在40~50℃下保温30~50分钟，制得聚氨酯泡沫，置于60℃真空干燥器内干燥40小时，待用；

③将步骤②制备的聚氨酯泡沫经低温等离子发生装置进行等离子体表面改性处理，所述等离子体表面改性处理的条件是：工作气体为氩气和氢气的混合气体，混合摩尔比为1：

1.5~6，处理功率为20~2000w，处理时间为10~200s。

2.如权利要求1所述的有机聚氨酯泡沫敷料的制备方法，其特征在于：所述聚醚多元醇为普通聚醚多元醇与改性聚醚多元醇以1：1~10重量份配比的混合物，所述改性聚醚多元醇为苯乙烯型、丙烯腈型、甲基丙烯酸甲酯型接枝聚醚多元醇中的一种。

3.如权利要求1所述的有机聚氨酯泡沫敷料的制备方法，其特征在于：所述扩链剂为乙二胺。

4.如权利要求1所述的有机聚氨酯泡沫敷料的制备方法，其特征在于：所述发泡剂为戊烷、二氯甲烷、三氯一氟甲烷、己烷中的一种。

5.如权利要求1所述的有机聚氨酯泡沫敷料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为有机硅类表面活性剂。

6.如权利要求1所述的有机聚氨酯泡沫敷料的制备方法，其特征在于：所述催化剂为二茂铁、1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯、三乙烯二胺、2-乙基己酸亚锡中的一种。

7.如权利要求1所述的有机聚氨酯泡沫敷料的制备方法，其特征在于：所述抑菌剂为聚六亚甲基胍盐、三氯生、葡萄糖酸氯已定、壳聚糖中的一种。

8.如权利要求1所述的有机聚氨酯泡沫敷料的制备方法，其特征在于：所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯中的一种。

说明书

一种有机聚氨酯泡沫敷料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于聚氨酯泡沫敷料技术领域，具体涉及一种有机聚氨酯泡沫敷料及其制备方法。

背景技术

[0002] 由于创伤、烧伤及皮肤溃烂等原因引起的皮肤损伤，会引起机体一系列的问题，比如细菌感染、新陈代谢加剧、水分和蛋白质过度流失、内分泌及免疫系统功能失调等，严重的可能危及生命。因此，皮肤损伤后，通常需要采用皮肤的替代品医用敷料来保护伤口，防止创面感染和严重脱水，提供有利于伤口愈合的湿润环境，促进创面愈合。在伤口愈合过程中，使用医用敷料能够形成一个物理屏障，阻止灰尘、细菌等进入伤口，便于伤口护理，促进伤口愈合。

[0003] 近几十年来，随着创面“湿润愈合”理论的提出和生物材料的发展，新型敷料特别是新型聚氨酯敷料不断出现。传统创面敷料(如纱布、棉花)等有许多缺点：易滋生细菌，创面渗出液易与干燥真皮组织一起形成痂皮，妨碍上皮化；同时创面易与敷料粘连，换药揭起时引起疼痛，带来二次创伤。新型聚氨酯敷料能够保持创面的湿润，控制水蒸气透过速率，并抵御细菌的侵入；其海绵状多孔层状结构有利于创面分泌物的排出，促进创面组织的愈合；使用起来感觉舒适；具有优良的生物相容性，无致畸变作用，无过敏反应；毒性试验符合医用要求；具有优良的韧性和弹性，加工性能好，加工方式多样等诸多优点，因此在创面敷料和组织工程等领域得到广泛应用。

[0004] 聚氨酯类泡沫自身的结构特点使之能够普遍抑制外界细菌的侵入，可以大量吸收伤口创面的渗出液，尽管如此，其仍然存在一些不足之处，例如，不能抑制或杀死伤口创面本身所携带的细菌或病毒，不能够长效抑菌等。为了弥补此方面的不足，通常是在已合成的聚氨酯泡沫中引入生理活性材料或者抗菌、杀菌物质，采用物理共混或者表面涂覆的方法，制备出复合聚氨酯泡沫敷料，达到抑菌和杀菌的效果，此方法可以根据实际需要对聚氨酯泡沫敷料进行改进，但是杀菌效果有限。

[0005] 除上述方法以外，还可以通过向制备工艺的合成配方中添加一种或者多种抗菌剂制备出抗菌或防霉泡沫敷料，从而达到抑制细菌或霉菌繁殖的效果。这种方法所得的抗菌聚氨酯泡沫敷料一次成型，不需要进行二次加工，省时省料，降低成本。抗菌剂的种类很多，包括无菌抗菌剂和有机抗菌剂两大类。无机抗菌剂中抗菌效果较好的为银系抗菌剂，具有耐热性较高的优点，但成本高，用量相对较大，且易变色；合成有机类抗菌剂具有速效、防霉效果优良等特点，但具有耐热性较差，药效持续时间短，易析出，安全性低等特点。例如，中国专利CN 103467702A公开了一种抗菌型软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，a、在反应釜中加入计量的聚醚多元醇N330和1，4-丁二醇，催化剂量的二月桂酸二丁基锡，三聚氰胺，釜中充满氮气或惰性气体进行保护，加热40~60℃，充分搅拌6~8小时，降温至25℃；b、在步骤a得到的产物中加入聚异氰酸酯，硅油，三乙胺，纳米氧化锌，适量水，高速搅拌至发泡；c、待出现大量白色泡体时，将其立即注入模具中，于40~60℃下熟化60~150分钟，脱模，即得软质聚氨酯泡沫塑料制品。在该发明中，以无机纳米氧化锌作为抗菌剂，通过上述工艺制备出了抗菌型软质聚氨酯泡沫塑料。该抗菌型软质聚氨酯泡沫塑料虽然具有抗菌的效果，却无法实现长效抑菌，且抗菌剂的成本高，用量大。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种表面经等离子体改性的可长效抑菌的有机聚氨酯泡沫敷料及其制备方法。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种有机聚氨酯泡沫敷料，由下述重量份配比的原料制成：聚醚多元醇40~60份、扩链剂15~20份、发泡剂2~4份、表面活性剂1~5份、催化剂1~5份、抑菌剂0.1~1.0份、异氰酸酯20~150份、纯水1~3份。

[0008] 一种制备所述有机聚氨酯泡沫敷料的方法，包括以下步骤：

[0009] ①分别称取所述重量份配比的聚醚多元醇、扩链剂、发泡剂、表面活性剂、催化剂、抑菌剂和纯水，在室温，4000r/min的条件下搅拌50~60s，制成混合液；

[0010] ②称取所述重量份配比的异氰酸酯加入到步骤①制备的混合液中，继续搅拌10~30s，并在40~50℃下保温30~50分钟，制得聚氨酯泡沫，置于60℃真空干燥器内干燥40小时，待用；

[0011] ③将步骤②制备的聚氨酯泡沫经低温等离子发生装置进行等离子体表面改性处理，即得成品。

[0012] 进一步的，所述聚醚多元醇为普通聚醚多元醇与改性聚醚多元醇以1：1~10重量份配比的混合物，所述改性聚醚多元醇为苯乙烯型、丙烯腈型、甲基丙烯酸甲酯型接枝聚醚多元醇中的一种。

[0013] 进一步的，所述扩链剂为乙二胺。

[0014] 进一步的，所述发泡剂为戊烷、二氯甲烷、三氯一氟甲烷、己烷中的一种。

[0015] 进一步的，所述表面活性剂为有机硅类表面活性剂。

[0016] 进一步的，所述催化剂为二茂铁、1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯、三乙烯二胺、2-乙基己酸亚锡中的一种，所述催化剂优选的是2-乙基己酸亚锡。

[0017] 进一步的，所述抑菌剂为聚六亚甲基胍盐、三氯生、葡萄糖酸氯已定、壳聚糖中的一种。

[0018] 进一步的，所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯中的一种。

[0019] 进一步的，步骤③中所述等离子体表面改性处理的条件是：工作气体为氩气和氢气的混合气体，混合摩尔比为1：1.5~6，处理功率为20~2000w，处理时间为10~200s。

[0020] 本发明的有益效果如下：与现有技术相比，本发明有机聚氨酯泡沫敷料及其制备方法，以聚醚多元醇和异氰酸酯为主要原料，在扩链剂、发泡剂、表面活性剂、催化剂多种助剂，以及抑菌剂的共同作用下，通过简单的工艺制备出具有抑菌功能的聚氨酯泡沫，并将所得聚氨酯泡沫经等离子体表面改性处理，在抗菌的聚氨酯泡沫材料表面，再加上一道等离子体膜层作为限速屏障，控制药物的释出速率；形成的等离子体膜，相当于材料表面的一件外套，完全不影响材料本身的特征和力学性能；惰性气体或氢气作为非反应性等离子体，对聚合物材料表面进行轰击后，表面产生的自由基发生交联，将形成交联膜层，不仅改变了材料表面的自由能，而且还可以减少材料内部成孔剂和药物的渗出，使药物释出速率得到降低。

[0021] 本发明在低温条件下使用等离子体处理聚氨酯泡沫表面，在不影响吸液性能的前提下可以使其中的抑菌成分达到缓释的效果，从而使产品具有长效抑菌的特点；同时经过等离子体处理后，聚氨酯泡沫表面孔径缩小，创面组织不易渗入泡沫内部，产品不易粘连伤口，并且具备一定的防渗漏功能。本发明所制备的泡沫敷料与创面依从性良好，柔软舒适，制备工艺简单，操作方便、处理效果好，适合工业化生产。

[0022] 对所得有机聚氨酯泡沫敷料的药物释放速率进行实验测定，结果表明，经Ar/-2 -2H2等离子体处理所得有机聚氨酯泡沫敷料的药物释出速度为1.02×10 ~1.57×10 μg/
2
cm·s，并能全部杀死敷料界面的绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等，防止异物感染，其有效抗菌周期可维持4天以上。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

[0024] 实施例一

[0025] 本发明有机聚氨酯泡沫敷料，由下述重量份配比的原料制成：普通聚醚多元醇20份、苯乙烯型接枝聚醚多元醇20份、乙二胺15份、戊烷2份、聚甲基硅氧烷-聚醚共聚物1份、二茂铁1份、聚六亚甲基胍盐0.1份、六亚甲基二异氰酸酯20份、纯水1份。

[0026] 制备上述有机聚氨酯泡沫敷料的方法，可按以下步骤进行：

[0027] ①分别称取上述重量份配比的普通聚醚多元醇、苯乙烯型接枝聚醚多元醇、乙二胺、戊烷、聚甲基硅氧烷-聚醚共聚物、二茂铁、聚六亚甲基胍盐、纯水，在室温，4000r/min的条件下搅拌50s，制成混合液；

[0028] ②称取上述重量份配比的六亚甲基二异氰酸酯加入到步骤①制备的混合液中，继续搅拌10s，并在40℃下保温50分钟，制得聚氨酯泡沫，置于60℃真空干燥器内干燥40小时，待用；

[0029] ③将步骤②制备的聚氨酯泡沫经低温等离子发生装置进行等离子体表面改性处理，工作气体为氩气和氢气的混合气体，混合摩尔比为1：1.5，处理功率为20w，时间为200s，即得成品。

[0030] 对所得有机聚氨酯泡沫敷料的药物释放速率进行实验测定，结果表明，经Ar/H2等-2 2离子体处理所得有机聚氨酯泡沫敷料的药物释出速度为1.42×10 μg/cm·s，并能全部杀死敷料界面的绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等，防止异物感染，其有效抗菌周期可维持6天以上。

[0031] 实施例二

[0032] 本发明有机聚氨酯泡沫敷料，由下述重量份配比的原料制成：普通聚醚多元醇10份、丙烯腈型接枝聚醚多元醇40份、乙二胺17份、二氯甲烷3份、低分子量烷氧基二甲基聚硅氧烷2.5份、2-乙基己酸亚锡2.5份、三氯生0.4份、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯50份、纯水2份。

[0033] 制备上述有机聚氨酯泡沫敷料的方法，可按以下步骤进行：

[0034] ①分别称取上述重量份配比的普通聚醚多元醇、丙烯腈型接枝聚醚多元醇、乙二胺、二氯甲烷、低分子量烷氧基二甲基聚硅氧烷、2-乙基己酸亚锡、三氯生和纯水，在室温，4000r/min的条件下搅拌55s，制成混合液；

[0035] ②称取上述重量份配比的4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯加入到步骤①制备的混合液中，继续搅拌15s，并在45℃下保温40分钟，制得聚氨酯泡沫，置于60℃真空干燥器内干燥40小时，待用；

[0036] ③将步骤②制备的聚氨酯泡沫经低温等离子发生装置进行等离子体表面改性处理，工作气体为氩气和氢气的混合气体，混合摩尔比为1：2.5，处理功率为500w，时间为120s，即得成品。

[0037] 对所得有机聚氨酯泡沫敷料的药物释放速率进行实验测定，结果表明，经Ar/H2等-2 2离子体处理所得有机聚氨酯泡沫敷料的药物释出速度为1.02×10 μg/cm·s，并能全部杀死敷料界面的绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等，防止异物感染，其有效抗菌周期可维持4天以上。

[0038] 实施例三

[0039] 本发明有机聚氨酯泡沫敷料，由下述重量份配比的原料制成：普通聚醚多元醇7.5份、丙烯腈型接枝聚醚多元醇52.5份、乙二胺20份、三氯一氟甲烷4份、低分子量高烷基改性二甲基聚硅氧烷5份、三乙烯二胺5份、葡萄糖酸氯已定0.8份、甲苯二异氰酸酯100份、纯水2份。

[0040] 制备上述有机聚氨酯泡沫敷料的方法，可按以下步骤进行：

[0041] ①分别称取上述重量份配比的普通聚醚多元醇、丙烯腈型接枝聚醚多元醇、乙二胺、三氯一氟甲烷、低分子量高烷基改性二甲基聚硅氧烷、三乙烯二胺、葡萄糖酸氯已定和纯水，在室温，4000r/min的条件下搅拌60s，制成混合液；

[0042] ②称取上述重量份配比的甲苯二异氰酸酯加入到步骤①制备的混合液中，继续搅拌22s，并在50℃下保温30分钟，制得聚氨酯泡沫，置于60℃真空干燥器内干燥40小时，待用；

[0043] ③将步骤②制备的聚氨酯泡沫经低温等离子发生装置进行等离子体表面改性处理，工作气体为氩气和氢气的混合气体，混合摩尔比为1：3.5，处理功率为1200w，时间为55s，即得成品。

[0044] 对所得有机聚氨酯泡沫敷料的药物释放速率进行实验测定，结果表明，经Ar/H2等-2 2离子体处理所得有机聚氨酯泡沫敷料的药物释出速度为1.15×10 μg/cm·s，并能全部杀死敷料界面的绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等，防止异物感染，其有效抗菌周期可维持5天以上。

[0045] 实施例四

[0046] 本发明有机聚氨酯泡沫敷料，由下述重量份配比的原料制成：普通聚醚多元醇15份、甲基丙烯酸甲酯型接枝聚醚多元醇30份、乙二胺16份、己烷2.5份、低分子量高烷基改性二甲基聚硅氧烷3份、1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯3份、聚六亚甲基胍盐0.5份、六亚甲基二异氰酸酯120份、纯水2.5份。

[0047] 制备上述有机聚氨酯泡沫敷料的方法，可按以下步骤进行：

[0048] ①分别称取上述重量份配比的普通聚醚多元醇、甲基丙烯酸甲酯型接枝聚醚多元醇、乙二胺、己烷、低分子量高烷基改性二甲基聚硅氧烷、1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯、聚