[发明专利]聚氨酯泡沫材料及其制备方法和在伤口敷料中的应用

说明书

本发明提供聚氨酯泡沫材料及其制备方法和在伤口敷料中的应用，该聚氨酯泡沫材料特别适合作为伤口敷料，且能通过安全简便的方式生产，生物安全性高。聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：1)将水性聚氨酯分散体浆料进行机械发泡形成泡沫浆料；2)向所述泡沫浆料中加入增稠剂水溶液优选海藻酸钠水溶液搅拌均匀得到粘稠的泡沫浆料；3)将上述浆料涂覆于基材上，得到复合物；4)在所述复合物上涂有所述浆料的表面施加氯化钙水溶液；5)将步骤4)得到的复合材料进行干燥以除去水分，得到具有泡孔结构及致密表面的泡绵材料。

技术领域

本发明涉及一种基于水性聚氨酯分散体的通过机械搅拌与干燥固化得到的聚氨酯泡沫材料及其在伤口敷料中的应用。

背景技术

伤口敷料是用来覆盖伤口、疮口等的医用材料。而聚氨酯泡沫敷料不仅可为伤口提供一个恒温、湿润的微环境，其还具备透气性好、非黏附性、轻巧舒适等优势，适用于中到大量渗出液的伤口，目前在市场上得到了较大的关注。

通常聚氨酯泡沫主要使用多异氰酸酯、多元醇、发泡剂、表面活性剂、交联剂、催化剂等原料经“一步法”制备而成，但该方法所需熟化时间长且所得泡沫里单体及催化剂等含量往往较高，给实际医疗应用带来了较大的生物安全性风险。

因此，目前市场上主要采用预聚体法发泡工艺来生产医用聚氨酯泡沫材料。如中国专利CN 100344333 C和CN 101730515 B中所公布的方法，都是先将多异氰酸酯与多元醇反应制备以异氰酸酯基团封端的预聚体，再使用聚氨酯预聚物与含有水、表面活性剂、润湿剂等发泡混合物在高速搅拌下混合并反应。这种方法能有效的控制最终泡沫中有害物质的残留量，然而由于反应中有异氰酸酯基团的参与，对环境湿度等因素极其敏感，泡沫生产过程中需要严格的处置流程与防护措施。同时，异氰酸酯基团与水反应速率较快，体系粘度迅速增大，往往还未完全流平时体系就发生了固化，施工难度较大。

另外，目前已知的利用异氰酸酯与水反应所生产的聚氨酯泡沫材料的泡孔尺寸普遍在250微米以上，少量的在100-150微米范围。而尺寸较大的表面泡孔往往会导致伤口恢复期新生的上皮细胞迁移到其中，导致伤口肉芽长入敷料中，在更换敷料时引起患者的疼痛感且损伤创面新生组织。

因此这类泡沫在加工中通常会使用一层带有微孔的聚氨酯膜覆盖其内表面作为伤口接触层，以避免肉芽生长。而新引入的微孔聚氨酯膜通常会大幅度降低泡沫敷料对渗液的吸收速率，可能会导致伤口渗液无法被及时吸收，创面浸润引起伤口感染。

水性聚氨酯体系采用天然无污染的水代替有机溶剂作为分散介质的聚氨酯水乳液，因此具有无毒、环保、不燃及对人体无害等明显优势。目前，水性聚氨酯被广泛用于涂料、化妆品、皮革等行业。皮革生产中，为了让合成革的性能更接近与真皮，往往会在水性聚氨酯合成革中加入发泡中间层以提高透湿性、丰满度、柔软度及手感等特性。其具体操作为在水性聚氨酯浆料中混合加入化学发泡剂通过热分解产生气体的或是高速搅拌引入空气，之后再通过加热干燥、冷却固化成型得到具有多孔结构的发泡层。化学发泡剂的分解产物往往存在潜在的毒性，因而使用高速搅拌的方式来引入空气或其他气体的发泡方法将具有更高的安全性。

如专利EP-A0235949和EP-A0246723均使用聚氨酯分散体(基本不含异氰酸酯基团)和合适的(泡沫)添加剂存在下由强烈搅拌引入空气，再干燥固话得到机械聚氨酯泡沫已用于伤口护理。由于使用聚氮杂环丙烷作为交联剂，不仅具有较大毒性、交联温度较高，且所得机械泡沫开孔率较低，吸液率及透气度不能满足应用需求。而CN101855259A所公布的使用含有磺酸盐基团的阴离子水性聚氨酯分散体与交联剂的组合物发泡，再进行干燥以实现部分交联得到具有足够机械强度的聚氨酯泡沫伤口敷料。然而这样制备的泡沫样品在水分蒸发干燥时往往会出现明显的塌泡或是体积收缩，导致干燥后所得泡沫的密度变大，吸液率相应降低。