[发明专利]制备可纺硅溶胶材料的方法

说明书

本发明涉及在考虑粘度作为工艺参数的情况下制备可纺硅溶胶材料的方法。本发明进一步涉及根据此方法制备的可纺硅溶胶材料，涉及基于该材料制备纤维或非织造织物的方法和涉及由此获得的纤维或涉及由此获得的非织造织物。

由可纺的硅溶胶材料获得的生物可降解和/或可吸收的纤维和非织造织物是现有技术领域已知的。所述纤维和非织造织物例如可以用于医学技术和/或人类医学中，特别是用于创伤处理中。例如，WO2008/086970 A1描述了硅溶胶材料及其用于制备生物可降解硅溶胶材料的用途。所述材料如纤维、非织造织物、粉末以整料形式或作为涂料可以例如用于医学技术和/或人类医学中，尤其是用于创伤处理。

该类纤维和非织造织物的制备可以分成四步：

1.  可水解的硅化合物的水解-缩合

2.  除去溶剂 

3.  熟成

4.  纺丝。

专利说明书DE 196 09 551 C1通过举例公开了制备生物可降解/生物可吸收纤维结构体的方法。此文件涉及生物可降解和/或生物可吸收的(连续)纤维以及它们的制备方法。(连续)纤维通过一种或多种可水解缩合的硅化合物和/或由这些硅化合物衍生的预缩合物部分或完全水解缩合而获得。水解缩合通过水的作用且任选地在催化剂和/或溶剂存在下并优选地根据溶胶-凝胶法进行。此部分或完全水解缩合产生纺丝物料，所述纺丝物料可以根据常规方法加工得到连续纤维和/或长纤维和/或短纤维。

根据一个实施方案，该方法具有下面的特征： 

- 通过一种或多种硅化合物SiX₄(如上面所定义)和/或由这些硅化合物衍生的预缩合物的水解(部分)缩合制备纺丝物料；

- 任选地在催化剂和/或溶剂存在下通过加入水进行所述水解缩合；

- 使用的水的量使得SiX₄:H₂O的摩尔比为1:1-1:10，优选为1:1.5-1:2.5；

- 使用相转移催化剂或大量的水溶性溶剂(LM)或溶剂混合物使得LM:SiX₄的摩尔比≥1，优选>1；

- 水解结束并且确立了动态平衡后，除去LM直到所得的混合物在室温和剪切率20 s^-1下具有0.05-50 Pa?s，优选为0.5-2 Pa?s的粘度；

- 除去溶剂后，将所得混合物进行过滤；

- 过滤后，将所得混合物静置直到其实现可纺性；

- 由纺丝物料抽出丝线并将这些丝线任选地干燥。

WO2008/086970A1公开了类似地方法，但是其中水解-缩合步骤是在0℃-80℃的温度下用酸催化经至少16小时的时间进行。通过随后的蒸发，据信制备了在剪切率10 s^-1在4℃下具有0.5-2 Pa?s范围的粘度的单相溶液。然后将此溶液冷却并对其施加动力学受控的熟成，在此其间据信形成均匀的溶胶。

WO2008/148384A1公开了制备聚乙氧基硅烷(PES)材料的另外的方法。所述材料通过如下获得： 

(a) 在乙醇(EtOH)或乙醇/水混合物作为溶剂存在下，经1-24小时时间，在0℃-78℃(乙醇的沸点)的温度下，在初始pH为0至<7下通过酸催化使来自式SiX₄的一种或多种不同的Si化合物的至多一个基团X进行第一次水解-缩合反应(HKR)，其中基团X相同或不同，为羟基、氢或乙氧基(EtO)，

(b) 使步骤(a)中得到的材料进行第二次HKR，同时在100-1013mbar的压力下，优选在300mbar-800mbar的轻度负压下，在50-78℃，优选大约70℃的温度下通过在气体扩散密闭性的容器中连续蒸发除去溶剂，直到粘度(在剪切率10 s^-1在4℃下)剧烈增加至0.5-2，优选1 Pa?s，直到恒重和直到形成通式((SiO(OH)_0.75(OEt)_1.25 x 1/64 H₂O)₄且摩尔质量为4*约114 g =约456 g的环四硅氧烷；

(c) 在闭合的、优选气体扩散密闭性的容器中在几(2-5)分钟至几(0.2-5，优选0.5)小时的时间内将此PES材料冷却，和

(d) 通过第三次HKR将由(c)获得的PES材料转化成rPES材料。