[发明专利]氟化聚氨酯、壳层雾化喷液、人工仿生皮肤及制备方法

权利要求书

1.一种人工仿生皮肤，其特征在于，由以下方式制得：以厚度0.5-1mm的PET板或PDMS基材作为支撑层，核层雾化喷液和壳层雾化喷液作为基础材料，利用带有核壳双层喷头的静电喷枪在支撑层上静电雾化喷涂，所述核壳双层喷头包括核层喷头和套设在核层喷头外的壳层喷头，所述核层喷头用于喷射核层雾化喷液、所述壳层喷头用于喷射壳层雾化喷液，所述核层喷头的内直径为0.3-0.8mm，壳层喷头的内直径为0.5-2.5mm，静电喷枪的输入电压为15-50V、喷射速度为1-5ml/min，然后将喷涂后的支撑层置于室温25-35℃环境下自然干燥15-24h后即可获得人工仿生皮肤；

所述壳层雾化喷液由以下方式制得：在制得的醇溶性阳离子氟化聚氨酯中加入1-10份消泡剂，在50℃下熟化24h，继续加入水溶性高分子量的聚丙烯酰胺和/或聚乙烯醇，高速搅拌混合均匀，超声分散配制成固含量为35～45％的雾化原液，即为壳层雾化喷液；

所述核层雾化喷液由50-100质量份水溶性聚苯胺复合液中加入5-10质量份的高分子量聚丙烯酰胺和1-5质量份表面活性剂，搅拌均匀制得；

所述醇溶性阳离子氟化聚氨酯的制备方法包括如下步骤：

首先将具有生物相容性的多元醇在90～105℃真空脱水处理，然后降温至45-55℃，加入异氰酸酯，升温至80～90℃下充分反应1-5h，测试剩余NCO基团达到理论剩余值后，降低温度至50～70℃，依次加入氟化小分子扩链剂、中和后能够提供阳离子的亲醇扩链剂、聚硅氧烷、氟化醇单体及催化剂，继续保温反应1～5h并在反应期间通入保护气体，待反应达到设定的NCO理论值后，继续降低温度至45-55℃，然后加入1,4丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇和新戊二醇中的一种或两种以上的组合、以及交联剂，然后继续保温反应1-5h，待反应至测试剩余NCO值不再发生变化后，将温度降低至25～40℃加入酸中和剂及乙醇并在高速剪切力作用下乳化，得到阳离子氟化聚氨酯-乙醇溶剂混合体系，然后在该混合体系中滴加乳化剂及后扩链剂，在35～55℃下乳化1-2h，获得分子量为3-8万的醇溶性阳离子氟化聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的人工仿生皮肤，其特征在于，各原料的质量份如下：具有生物相容性的多元醇95-200份、脂肪族多异氰酸酯30～150份，氟化小分子扩链剂5～30份，中和后能够提供阳离子的亲醇扩链剂5-25份、聚硅氧烷1-25份，氟化醇单体5～30份、催化剂0.1～10份，非亲醇小分子扩链剂8-20份，交联剂0.1-10份，酸中和剂5～30份，乙醇80～500份、乳化剂0.1～8份，后扩链剂5-8份。

3.根据权利要求1或2所述的人工仿生皮肤，其特征在于，所述具有生物相容性的多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇的组合。

4.根据权利要求3所述的人工仿生皮肤，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、大豆油聚醚多元醇、棕榈油聚醚多元醇、蓖麻油聚醚多元醇、Mannich聚醚二醇的一种或两种以上的组合；所述聚酯多元醇为聚己内酯二元醇、聚丙交酯-co-己内酯多元醇、聚ε-己内酯聚醚多元醇、聚碳酸亚丙酯多元醇中的一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1或2所述的人工仿生皮肤，其特征在于，所述氟化醇单体为氟化小分子一元醇、氟化小分子二元醇或长链含氟二元醇，所述长链含氟二元醇为含氟聚酯二醇、含氟聚醚二醇中的一种或者两种以上的组合。

6.根据权利要求1或2所述的人工仿生皮肤，其特征在于，所述聚硅氧烷材料为环氧-聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚醚硅氧烷、氟烷基聚硅氧烷中的一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1或2所述的人工仿生皮肤，其特征在于，所述交联剂为三羟甲基丙烷、1,2,6-己三醇，甲基葡萄糖苷和蔗糖、硅烷偶联剂KH550/KH560中的一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求1或2所述的人工仿生皮肤，其特征在于，在加入酸中和剂的同时，加入5-30份使用酸中和剂溶解的天蚕丝素和/或1-15份使用酸中和剂溶解的壳聚糖。