[发明专利]聚合物功能材料及其制备方法、应用

说明书

本发明涉及一种聚合物功能材料及其制备方法、应用，所述制备方法包括：分别制备含有第一硼酸酯键的聚合物基体和含有第二硼酸酯键的水凝胶；将水凝胶包覆于聚合物基体上，至少一次进行冷冻和解冻，以使水凝胶的分子链与聚合物基体的分子链通过第三硼酸酯键连接，得到聚合物功能材料。本发明的聚合物功能材料中，水凝胶与聚合物基体的表面附着力达到80N/m以上，聚合物功能材料的杨氏模量为1kPa～100kPa，用于制作植入式医疗器件时能够与人体软组织更好地匹配，且不会破损失效。

技术领域

本发明涉及医用植入材料技术领域，特别是涉及聚合物功能材料及其制备方法、应用。

背景技术

人体软组织的杨氏模量为1kPa～100kPa，而当前用于制作医疗器件的聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、硅胶橡胶、天然橡胶等聚合物材料的杨氏模量为1MPa～1GPa，机械性能上的明显不匹配，而且缺乏生物功能，导致医疗器件在临床应用过程中引发了如组织损伤、生物膜形成、血栓形成和异物反应等问题和并发症。为了解决这些问题，有必要对聚合物材料的表面进行修饰，使其与人体软组织的特性更好地匹配。

水凝胶与人体软组织在机械和化学特性方面具有良好的相似性，所以，采用水凝胶修饰后的聚合物材料用于制作医疗器件，可以有效改善医疗器件与人体软组织的匹配度。但是，水凝胶的强度低，且与聚合物材料的粘结性差，采用水凝胶修饰的聚合物材料制作医疗器件，容易发生医疗器件破损失效的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种聚合物功能材料及其制备方法、应用；所述制备方法得到的聚合物功能材料中，水凝胶与聚合物基体的表面附着力达到80N/m以上，聚合物功能材料的杨氏模量为1kPa～100kPa，用于制作医疗器件时能够与人体软组织更好地匹配，且不会破损失效。

一种聚合物功能材料的制备方法，包括：

提供含有羟基的聚合物，将所述聚合物与第一含硼致凝剂混合，于第一温度下反应得到聚合物基体，其中，所述聚合物基体的分子链中含有第一硼酸酯键；

提供水凝胶前体，将所述水凝胶前体与第二含硼致凝剂、水混合，反应得到水凝胶，其中，所述水凝胶的分子链中含有第二硼酸酯键；

将所述水凝胶包覆于所述聚合物基体上，至少一次进行冷冻和解冻，以使所述水凝胶的分子链与所述聚合物基体的分子链通过第三硼酸酯键连接，得到聚合物功能材料。

进一步地，包覆于所述聚合物基体上的所述水凝胶的厚度为5μm～50μm。

进一步地，所述冷冻的温度为-10℃～-30℃，所述冷冻的时间为10h～15h，所述解冻的温度为20℃～25℃，所述解冻的时间为1h～5h。

进一步地，所述含有羟基的聚合物与所述第一含硼致凝剂的质量比为6:4～8:2。

进一步地，所述水凝胶前体与所述第二含硼致凝剂、所述水的质量比为(0.5～5):(0.1～1.0):(94～99.4)。

进一步地，所述含有羟基的聚合物包括羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基改性的聚氨酯、羟基改性的硅胶橡胶、羟基改性的天然橡胶中的至少一种。

进一步地，所述水凝胶前体包括聚乙烯醇、聚丙烯酸中的至少一种。

进一步地，所述第一含硼致凝剂和所述第二含硼致凝剂均包括硼砂、硼酸、苯硼酸中的至少一种。

进一步地，所述第一温度为160℃～190℃。

一种聚合物功能材料，所述聚合物功能材料由上述制备方法制成，包括聚合物基体以及包覆所述聚合物基体的水凝胶，所述聚合物基体的分子链中含有第一硼酸酯键，所述水凝胶的分子链中含有第二硼酸酯键，所述聚合物基体的分子链与所述水凝胶的分子链通过第三硼酸酯键连接。