[发明专利]一种含磷酸胆碱的高强度聚氨酯水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种含磷酸胆碱的高强度聚氨酯水凝胶，其特征在于，该聚氨酯水凝胶由含双键封端的聚氨酯嵌段共聚物、甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、烯类共聚单体通过自由基聚合共聚而成，

所述的双键封端的聚氨酯嵌段共聚物与甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的质量比为4～12；含双键封端的聚氨酯嵌段共聚物、甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、烯类共聚单体的总加入量占反应体系总质量的10～15％；

所述的烯类共聚单体选自聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种含磷酸胆碱的高强度聚氨酯水凝胶，其特征在于，所述的双键封端的聚氨酯嵌段共聚物由包括二异氰酸酯类化合物、聚酯二醇、1,4-丁二醇、甲基丙烯酸羟乙酯通过逐步加成聚合制备。

3.根据权利要求2所述的一种含磷酸胆碱的高强度聚氨酯水凝胶，其特征在于，所述的双键封端的聚氨酯嵌段共聚物采用以下方法制备得到：

将二异氰酸酯类化合物、聚酯二醇、1,4-丁二醇及二月桂酸二辛基锡在氩气保护下80～85℃搅拌反应4～5小时，加入N,N-二甲基乙酰胺，降温至40～50℃，缓慢加入甲基丙烯酸羟乙酯和4-甲氧基苯酚后升温，在70～75℃反应1小时，80～85℃反应2小时，降至室温得到淡黄色透明溶液，置于去离子水中透析3天，冷冻干燥得到白色固体产物即为双键封端的聚氨酯嵌段共聚物，

上述所用组分的质量百分比为：二异氰酸酯类化合物：16.0～16.9％、聚酯二醇11.3～21.4％、1,4-丁二醇：3.1～4.0％、二月桂酸二辛基锡:0.03～0.05％、N,N-二甲基乙酰胺：49.5～50.5％、甲基丙烯酸羟乙酯：8.6～18.7％、4-甲氧基苯酚：0.08～0.1％。

4.根据权利要求2或3所述的一种含磷酸胆碱的高强度聚氨酯水凝胶，其特征在于，所述的二异氰酸酯类化合物选自L-赖氨酸二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种，所述的聚酯二醇选自聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、二聚酸聚酯二醇中的至少一种。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的含磷酸胆碱的高强度聚氨酯水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法先制备双键封端的聚氨酯嵌段共聚物，再将其与甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、烯类共聚单体和光引发剂在室温下溶解在溶剂中，在紫外光照条件下，引发自由基聚合反应制备出水凝胶。

6.根据权利要求5所述的一种含磷酸胆碱的高强度聚氨酯水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

(1)制备双键封端的聚氨酯嵌段共聚物：

将二异氰酸酯类化合物、聚酯二醇、1,4-丁二醇及二月桂酸二辛基锡在氩气保护下80～85℃搅拌反应4～5小时，加入N,N-二甲基乙酰胺，降温至40～50℃，缓慢加入甲基丙烯酸羟乙酯和4-甲氧基苯酚后升温，在70～75℃反应1小时，80～85℃反应2小时，降至室温得到淡黄色透明溶液，置于去离子水中透析3天，冷冻干燥得到白色固体产物即为双键封端的聚氨酯嵌段共聚物，

上述所用组分的质量百分比为：二异氰酸酯类化合物：16.0～16.9％、聚酯二醇：11.3～21.4％、1,4-丁二醇：3.1～4.0％、二月桂酸二辛基锡:0.03～0.05％、N,N-二甲基乙酰胺：49.5～50.5％、甲基丙烯酸羟乙酯：8.6～18.7％、4-甲氧基苯酚：0.08～0.1％；

(2)制备前驱液：

在室温下，将双键封端的聚氨酯嵌段共聚物、甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、烯类共聚单体和光引发剂加入溶剂中溶解，混匀后浇注于透明的密闭模具中；

(3)紫外光引发聚合和水凝胶制备：

在紫外光照条件下照射30～50分钟进行自由基聚合形成三维聚合物网络得到凝胶，从模具中取出凝胶，用水充分洗涤，浸泡7天，每隔12小时更换一次水，达到溶胀平衡，制备得到水凝胶。

7.根据权利要求5或6所述的一种含磷酸胆碱的高强度聚氨酯水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的光引发剂选自2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮或苯偶姻中的至少一种，加入量为双键封端的聚氨酯嵌段共聚物、甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、烯类共聚单体总质量的0.67～2％。

8.根据权利要求5或6所述的一种含磷酸胆碱的高强度聚氨酯水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的溶剂选自二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。