[发明专利]聚氨酯矫型绷带的制造方法

说明书

本发明涉及一种制造聚氨酯矫型绷带的方法，特别涉及对制造上述矫型绷带所用聚氨酯预聚体聚合方法的改进。

高分子绷带是七十年代发展起来的一种主要用于骨折固定的新型外科矫型医用材料，它克服了传统石膏绷带的重量大、易潮解、不透气、不易透过X光等缺点，目前已在骨外科中被广泛采用。已有许多专利文献公开了这类高分子绷带及其制造方法。其中作为高分子材料最多采用的是聚氨酯材料。如WO88/02636专利描述了一种水固化矫型绷带;EP86621专利也涉及一种以聚氨酯预聚体为基本材料生产的矫型绷带。作为预聚体则主要是使用异氰酸酯与多元醇反应而制得，所用的催化剂包括双吗啉基二乙基醚，或双（2.6-二甲基吗啉代）二乙醚，或与其它叔胺类催化剂或金属催化剂共用。欧洲专利EP0237329号公开了一种用聚氨酯预聚体制造矫型绷带的方法，其中涉及制造聚氨酯预聚体的工艺，在异氰酸酯与多元醇反应时所加的催化剂是二甲基乙醇胺（DMEA）或二甲基乙醇胺与双（2-二甲胺基乙基）醚的混合物或双吗啉基二烷基醚等，但优选的是双吗啉基二乙基醚，反应中加入稳定剂苯甲酰氯。这种工艺的不足之处是催化剂成本高，不易取得;用该催化剂生产的聚氨酯预聚体制成的绷带固化定型时间过短，不便于矫型操作;反应中加入稳定剂苯甲酰氯，使预聚体合成反应速度减慢，而且反应中通入的氮气易使苯甲酰氯挥发而损失一部分，至使加入量不易保证，从而使预聚体的凝胶时间缩短，影响贮存期。同时苯甲酰氯异味较大，污染环境。

本发明的目的是提供一种用于聚氨酯预聚体生产工艺的新的催化剂及其使用方法;

本发明的另一个目的是提供一种生产聚氨酯预聚体的方法;

本发明的第三个目的是提供一种制造聚氨酯矫型绷带的方法。

本发明所用的复合催化剂是由二甲基苄胺与咪唑组合而成，其重量比为9：1～1：9，反应中加入量为0.6～3.5%（重量/重量），其中二甲基苄胺的用量为0.5～2.0%（总重量），咪唑的用量为0.1～1.5%（总重量）。

用于生产本发明聚氨酯矫型绷带的预聚体是以多异氰酸酯和多元醇为原料制得的。其制作工艺是：将多异氰酸酯放入带有搅拌器的反应器中，在氮气，pH调节剂和消泡剂存在的条件下加热熔融，并以80～100转/分的速度搅拌，在45℃～50℃时，滴加预先加入复合催化剂的多元醇，在55℃～65℃时反应1～2小时，反应完成后加入稳 定剂，即制得聚氨酯预聚体。

预聚物体系中，多异氰酸酯可以是二苯甲烷二异氰酸酯（MDI），也可以是甲苯二异氰酸酯（TDI），优选的是二苯甲烷二异氰酸酯、其中甲苯二异氰酸酯是比例为80/20或65/35的2，4与2，6异构体混合物。

预聚物体系中，多元醇是聚醚多元醇，即环氧乙烷或环氧丙烷均聚物及其混合物，也可以用聚酯多元醇，优选的是二羟基与三羟基聚醚多元醇的混合物，其分子量范围是200～4000道尔顿。

预聚物反应混合物中，多异氰酸酯与多元醇的当量比是2：1～10：1（即NCO/OH为2：1～10：1）。

聚合反应中的pH调节剂是苯甲酰氯，其用量为0.1～0.3%（重量/重量）;消泡剂是甲基硅油，其用量为0.01～1.0%（重量/重量）;反应完成后加入的稳定剂是苯甲酰氯，其加入量为0.1～1.0%（重量/重量）。

矫型绷带的制造方法是用制备好的聚氨酯预聚体在干燥气氛下用往反滚涂法或其他涂敷技术涂到基材上，而制成聚氨酯矫型绷带。基材是大网眼合成纤维编织带，其合成纤维可以是涤纶纤维或涤纶和棉的混纺纤维，单位面积重量为40～100g/m²，预聚体含量为100～250%（编织带重）。由于预聚体组分易与潮气反应，因此涂敷好的绷带立即在惰性气氛下封装在防潮袋中，以防止与潮气接触。使用时，从封装袋中取出，放在水中浸5～30秒，从水中取出用于病人骨折部位，一般是缠在管形编织纤维衬垫上，固化后而使骨折部位固定。

本发明人就双吗啉基二乙基醚和二甲基苄胺与咪唑复合催化剂进行了对比实验，实验结果表明，采用复合催化剂，固化时间为6～10分钟，便于矫型操作，且绷带的贮存稳定性好。而采用双吗啉基二乙基醚作催化剂，所制得的绷带固化定型时间太短（仅2-6分钟），不便于矫型操作。

本发明人就稳定剂苯甲酰氯在反应中加入和反应后加入对预聚体凝胶时间的影响也进行了对比实验，其实验结果表明，反应后加入稳定剂苯甲酰氯可以减缓预聚体的凝胶化反应，使其矫型绷带有较长的贮存稳定期。