[发明专利]一种自润滑耐污热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明适用于聚酯材料技术领域，提供了一种自润滑耐污热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，聚氨酯弹性体包括如下重量百分比的组分：二异氰酸酯32‑75％、端羟基含氟聚硅氧烷20‑50％、小分子二元醇3‑15％、抗氧剂0.1‑1％、润滑剂0.1‑0.5％、催化剂0.001‑0.1％，将硅和氟通过化学键的方式引入材料的分子链中。解决了硅类物质析出，氟类物质和聚氨酯材料不相容的问题。所制备的材料耐磨性明显提高，同时材料做成的导管类制品不需要进行二次表面涂层处理，就具有良好的耐污能力和表面爽滑性能。

技术领域

本发明属于聚酯材料技术领域，尤其涉及一种自润滑耐污热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic Polyurethane)简称TPU。由二异氰酸酯和低聚物多元醇、扩链剂共同反应生成的线性为主的热塑性高分子材料。分子组成上以重复氨基甲酸酯基团为特征，同时含有脲基甲酸酯、缩二脲、及酯键、醚键等其它基团；结构上由刚性链段与柔性链段交替构成，其中刚性链段是由二异氰酸酯和扩链剂反应得到的，柔性链段则是由二异氰酸酯和大分子多元醇反应得到的。TPU是一种无毒无味的环保材料，可通过医疗认证和食品级认证，可接触食品及植入人体，会在一定时间内自行分解而不会对环境造成污染，可以取代PVC，所以被称为环保材料。

TPU生物相容性好、无致畸变作用、无过敏反应，血液相容性、抗血栓性能好，且不损伤血液成分，具有优良的化学稳定性以及力学和加工性能。不含增塑剂，易于焚化，不会释放出腐蚀性物质以及其他危险化学物质，在医疗导管行业得到广泛的应用。医用导管对材料的耐低温性、机械性能和耐磨性等性能要求较高，并要求材料具有较好的润滑性。传统的TPU材料的自润滑性较差，在一定程度上限制了其在医用导管领域的应用。为了提高TPU材料的自润滑性能，常采用的方法是在TPU体系中引入有机硅组分或者在导管表面处理形成亲水涂层。

专利CN 109135293 A中公开了一种动态硫化硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，采用硅橡胶与TPU进行动态硫化，分两步进行制备，高温捏炼造粒及动态硫化；其操作复杂，需要开发动态硫化专用设备、精确控制动态硫化工艺，容易出现橡胶不易剪切、破碎，形成微小的分散相颗粒，难以实现硅橡胶在TPU基体中的理想分散，导致制品的微观形态不够精细，力学性能和弹性较差，该共混改性方法只能改进表面性能，有机硅容易迁移，并且材料的疏水性及环保性能不适合用于医用介入导管。

专利CN201510740025X中公开了一种有机硅改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，采用大分子二元醇、端羟烷基封端聚二甲基硅氧烷、二异氰酸酯、小分子扩链剂、催化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂合成聚氨酯弹性体；其在TPU合成过程中直接加入有机硅，虽然增强了聚氨酯弹性体的耐高低温性能和机械性能，但是有机硅与其他组分相容性较差，在使用过程中容易迁移，且有机硅的加入进一步增强了TPU材料的疏水性，不适合用于医用介入导管。

专利CN 111303618 A中公开了一种有机硅改性TPU医用导管及其制备方法。通过有机硅改性多元醇参与TPU聚合反应，以及聚乙烯吡咯烷酮(PVC)表面改性改善了制品的疏水性能，提高了生物相容性和亲水润滑性。改方法采用的PVP为外添加的方式存在材料表面，使用中容易脱落。

发明内容

本发明提供一种自润滑耐污热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，旨在解决现有技术存在的问题。

本发明是这样实现的，一种自润滑耐污热塑性聚氨酯弹性体，包括以下重量百分比的组分：

二异氰酸酯32-75％

端羟基含氟聚硅氧烷20-50％

小分子二元醇3-15％

抗氧剂0.1-1％

润滑剂0.1-0.5％

催化剂0.001-0.1％。