[发明专利]一种生物基水性聚氨酯在人工皮肤表皮材料中用途

说明书

本发明提供一种生物基水性聚氨酯在人工皮肤表皮材料中用途。所述生物基水性聚氨酯用于制作人工皮肤表皮材料，所述生物基水性聚氨酯分子量为5～8万，其初始降解温度为250～280℃，玻璃化转变温度为‑30～‑40℃，其中，所述生物基水性聚氨酯由生物基异氰酸酯、生物基多元醇及含硅改性聚醚多元醇经过缩聚反应制备而成。根据本发明的提供的生物基水性聚氨酯结合了水性聚氨酯的环保性能、生物基材料的生物相容性和生物可降解性及有机硅材料的肤感，从而在制备的人工皮肤表皮材料具有优异的生物相容性、生物可降解性、无毒性、力学性能及类皮肤的摩擦性能。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物领域，具体公开了一种生物基水性聚氨酯在人工皮肤表皮材料中用途。

背景技术

皮肤作为人类做大的器官，在对抗外部因素侵犯过程中起到了不可替代的作用。因此随着人们对皮肤研究的深入，很多研究学者也制备出各种类型的人工皮肤，这些人工皮肤材料在化妆品、生物工程、医学及智能穿戴设备领域具有广阔的应用前景。目前人工皮肤表皮材料主要是分两大类，一种是聚氨酯类，另一种聚二甲基硅氧烷系列。聚二甲基硅氧烷系列材料具有较好的肤感，但其在潮湿环境下表现为疏水性，导致其材料制备的皮肤干燥，摩擦变现与真实皮肤相差甚远；而聚氨酯材料易于设计，但其性能与真实皮肤还有一些差别，仍需改进完善。因此开发具有生物相容性好，生物可降解性优异，无毒性，力学性能佳及不同干湿环境下类皮肤的摩擦及变形能力的材料具有十分重要的意义。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种生物基水性聚氨酯在人工皮肤表皮材料中用途，该生物基水性聚氨酯结合了水性聚氨酯的环保性能、生物基材料的生物相容性和生物可降解性及有机硅材料的肤感，从而在制备的人工皮肤表皮材料具有优异的生物相容性、生物可降解性、无毒性、力学性能及类皮肤的摩擦性能。

为实现上述目的，本发明提供一种生物基水性聚氨酯在人工皮肤表皮材料中用途。所述生物基水性聚氨酯用于制作人工皮肤表皮材料，所述生物基水性聚氨酯分子量为5～8万，其初始降解温度为250～280℃，玻璃化转变温度为 -30～-40℃，其中，所述生物基水性聚氨酯由生物基异氰酸酯、生物基多元醇及含硅改性聚醚多元醇经过缩聚反应制备而成，该性能下的生物基水性聚氨酯具有优异的生物相容性以及柔软性。

在本发明的一实施例中，所述人工皮肤表皮材料包括人工植皮和/或机器人皮肤。

在本发明的一实施例中，所述生物基水性聚氨酯的力学强度为80～100Mpa，和/或断裂伸长率为710～1050％。

在本发明的一实施例中，所述水性聚氨酯在湿度为85％的条件下，摩擦系数为0.40～0.80。

在本发明的一实施例中，所述生物基异氰酸酯选自二聚酸二异氰酸酯，生物基质1,4-丁二异氰酸酯，生物基质1,5-戊二异氰酸酯中任意一种或上述任意其组合。

在本发明的一实施例中，生物基大分子多元醇选自蓖麻油，蓖麻油改性多元醇，二聚酸多元醇，1,3-丙二醇聚醚多元醇中任意一种或上述任意其组合。

在本发明的一实施例中，所述生物基异氰酸酯：生物基多元醇：含硅改性聚醚多元醇的摩尔比为5:1:0.2～7:1:1，以保证所述生物基水性聚氨酯的力学强度。

在本发明的一实施例中，所述含硅改性聚醚多元醇占所述生物基水性聚氨酯的质量比为5～35％，该含硅改性聚醚多元醇具有如下的结构式：

所述n1例如为 2～2000，n2为2～2000，n2大于等于n1，在上述的比例范围内可以较好模拟皮肤的肤感。

在本发明的一实施例中，所述缩聚反应的温度为80-95℃。

在本发明的一实施例中，所述生物基水性聚氨酯的固含量为30％～50％。