[发明专利]一种功能化聚氨酯及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种功能化聚氨酯，由聚碳酸酯二元醇和聚异丁烯二元醇构成的柔性链段，与二异氰酸酯和扩链剂构成的刚性链段共聚得到；所述扩链剂包括组分A和组分B；所述组分A为含有4‑苯并环丁烯基结构的二元醇；所述组分B为其它低分子二元醇和/或低分子二元胺。本发明提供的功能化的聚氨酯软段中聚碳酸酯结构具有耐水解功能、聚异丁烯结构具有耐氧化功能，和刚性链段扩链剂中4‑苯并环丁烯基结构可以在升高的温度(优选高于190℃)发生自交联反应。因此该功能化聚氨酯具有良好的耐水解、耐氧化、抗蠕变性能，可实现医用聚氨酯体内服役的持久性并用于制作长期植入体内的人工心脏瓣膜、人工血管、介入类医用导管等器械。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，尤其涉及一种功能化聚氨酯及其制备方法和应用。

背景技术

医用聚氨酯弹性体是由聚醚、聚酯二元醇等为软段、二异氰酸酯为硬段所组成，软段的柔韧性赋予聚氨酯良好的弹性，硬段的刚性形成结晶区，软段和硬段属热力学不相容体系，存在极性差异，可引起微相分离。通过调节软硬段的比例、结构、分子分布等方法，使聚氨酯材料获得适宜的力学强度、耐磨性、回弹性、生物相容性、抗凝血性等特点。医用聚氨酯可以用在植介入医疗器械，如中心静脉导管、外周静脉导管、动脉导管鞘、球囊扩张导管、腹膜透析导管、球囊导管、输液港、心脏瓣膜、人工血管等。聚氨酯由于有酯基、氨基甲酸酯基和脲基的存在，在人体复杂环境下，水会导致聚氨酯分子链水解；巨噬细胞所释放的物质引包括H⁺、酶以及体内自由基等氧化介质易造成聚氨酯氧化降解，上述的水解和氧化反应造成的聚氨酯分子链降解导致其力学性能降低，很难应用到长期植/介入人体环境的器械。另外聚氨酯材料及制品如应用在长期植入器械中会由承受长期的疲劳应力而导致蠕变，也会限制其进一步应用。因此，制备出具有耐氧化、耐水解和抗蠕变性能的医用聚氨酯弹性体成为业内广泛关注的研究热点。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种功能化聚氨酯及其制备方法和应用，制备的功能化聚氨酯具有耐水解、耐氧化和抗蠕变性能。

为达到上述目的，本发明提供了一种功能化聚氨酯，由聚碳酸酯二元醇和聚异丁烯二元醇构成的柔性链段，与二异氰酸酯和扩链剂构成的刚性链段共聚得到；

所述扩链剂包括组分A和组分B；

所述组分A为含有4-苯并环丁烯基结构的二元醇；所述组分B为其它低分子二元醇和/或低分子二元胺。

本发明优选的，所述聚碳酸酯二元醇为具有耐水解功能的聚碳酸酯二元醇。

本发明优选的，所述聚异丁烯二元醇为具有耐氧化功能的聚异丁烯二元醇。

本发明优选的，所述聚碳酸酯二元醇的分子量优选为400～8000，更优选为500～5000。

本发明优选的，所述聚碳酸酯二元醇为含有1,6-己二醇的聚碳酸醇，和/ 或含有1,4-环己烷二甲醇的聚碳酸醇。

在本发明的一些具体实施例中，所述聚碳酸酯二元醇选自日本宇部含有 1,6-己二醇的聚碳酸醇UH-CARB50(分子量500)、UH-CARB100(分子量 1000)、UH-CARB200(分子量2000)和含1,4-环己烷二甲醇的聚碳酸醇 UC-CARB100(分子量1000)中的一种或多种。

本发明优选的，所述聚异丁烯二元醇中含有式Ⅱ所示结构：

其中，R为

n为聚合度1-70，更优选为2-50；

本发明对所述聚异丁烯二元醇的来源并无特殊限定，可以为一般市售，或按照本领域技术人员熟知的方法制备。