[发明专利]一种聚碳酸酯共聚物及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种聚碳酸酯共聚物及其制备方法。所述的共聚物包含以下结构：此共聚物的结构新颖，将磺酸基脂肪族聚碳酸酯通过共聚的方式引入聚碳酸酯链段中能够提高常规聚碳酸酯的血液相容性以及流动性。本发明制备的新型聚碳酸酯共聚物在血液接触材料领域具有良好的应用前景，且制备方法操作简单，易于实现，可用于工业化生产中。

技术领域

本发明属于生物医用高分子材料技术领域，提出一种用作血液接触制品的聚碳酸酯共聚物及其制备方法。

背景技术

目前，许多聚合物材料在医学领域有着广泛的应用，例如一些材料用作人工器官、医疗器械。其中，多种多样的功能化聚合物在血液接触领域也受到广泛的关注。如应用在体外的血液透析膜、血液灌流吸附剂；植入体内的人造血管、人造血管支架等。作为血液接触材料，除了具有良好的血液相容性，如抗凝血性能、抑制血小板黏附、不会引起炎症反应以及溶血等性能外，还需要具有良好的机械性能。

聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯键的高分子聚合物，可以分为脂肪族、脂环族、脂肪-芳香族以及芳香族聚碳酸酯，其中芳香族聚碳酸酯具有优异的的力学性能，耐热性能等，广泛的应用于汽车、电子设备，建筑、办公用品、光盘、运动器材、医疗保健、计算机、航空航天等领域。然而，芳香族PC在血液接触材料领域的应用较窄，其血液相容性需要进一步提高。其次由于分子链刚性较大，分子链间的缠结较严重，因此PC的熔体粘度大，流动性差，不利于加工。

有研究指出利用与具有生物活性的物质共混的方式来改善聚碳酸酯的生物相容性。例如专利CN105062029B中将聚碳酸酯和甲壳素、羟丙基甲基纤维素共混，制备具有聚碳酸酯生物净化材料。专利CN108815590A将玉米淀粉、阿拉伯胶、甘露聚糖、丝素蛋白等组分与聚乙烯碳酸酯、聚碳酸酯共混，制备多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料。但是利用共混的方法提高聚碳酸酯的生物相容性，通常会加入小分子的增塑剂提高各组分间的相容性。小分子增塑剂有迁移、泄露的风险，这会对人体造成不良的影响。

提高材料血液相容性的方法包括：提高材料表面的亲水性；制备带有负电荷的表面；设计微相分离结构；引入生物活性物质等。近年来，将肝素这种抗凝血剂固定于高分子材料的表面，用于提高材料的血液相容性的方法受到广泛关注。但是存在肝素价格昂贵，且在固定的过程中容易失活的问题。许多研究指出，在材料中引入类肝素基团，如羧基、磺酸基等，可以有效的提升材料的血液相容性。

因此，需要制备一种新型聚碳酸酯共聚物，能够在血液接触材料领域广泛应用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种聚碳酸酯共聚物，具有良好的血液相容性及机械性能，可以用作血液接触材料。

为达到以上发明目的，本发明的技术方案如下：

本发明的聚碳酸酯共聚物为分子链中含磺酸基脂肪族聚碳酸酯链段、芳香族聚碳酸酯链段的新型聚碳酸酯共聚物，这种新型聚碳酸酯共聚物具有如下通式：

其中，R₁和R₂为互相独立的氢原子，碳原子数为1-6的烷基，碳原子数为6-10的芳基，环烷基或者碳原子数为7-10的芳烷基，优选甲基；m+n为90-150间的整数，优选100；m：n为0.5：1-2：1，优选1：1-1.2:1。

所述聚碳酸酯共聚物的重均分子量为20000～40000g/mol，优选为25000～35000g/mol。

本发明的目的之二是提供一种聚碳酸酯共聚物的制备方法，该方法反应温度低、能量消耗少、产品质量稳定。其包括以下步骤：

(1)将2-(二乙醇胺基)乙磺酸钠、双酚型化合物、封端剂、碱金属氢氧化物、超纯水按一定比例混合，机械搅拌，直至得到澄清透明的溶液；

(2)将惰性有机溶剂按照一定的水油比加入到上述水相中，机械搅拌，形成稳定的水油混合体系；