本發(fā)明屬于高分子材料，具體涉及一種醫(yī)用無紡布粘合劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、無紡布作為一種非織造布，色彩豐富，在醫(yī)療、衛(wèi)生、工業(yè)等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。為了提高無紡布的強(qiáng)度和耐用性，通常會使用粘合劑將其粘合在一起。然而，傳統(tǒng)的無紡布粘合劑往往含有陰離子乳化劑、游離甲醛等物質(zhì)，這些物質(zhì)對人體細(xì)胞產(chǎn)生毒性，限制了無紡布在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用。現(xiàn)有的無紡布粘合劑基本是陰離子或者非離子體系，其中的小分子陰離子乳化劑易遷移會產(chǎn)生細(xì)胞毒性，而非離子乳化劑雖然細(xì)胞毒性低，但其乳液穩(wěn)定性差，導(dǎo)致現(xiàn)有的無紡布粘合劑無法滿足醫(yī)療行業(yè)的需求。

2、可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(raft)聚合具備適用單體廣、反應(yīng)要求低的優(yōu)點，特別適用于制備嵌段共聚物，包括聚丙烯酸酯類粘合劑。專利cn?114133500?a利用雙親性大分子raft試劑作為raft聚合反應(yīng)的鏈轉(zhuǎn)移試劑以及唯一的乳化劑，通過raft聚合，合成了具有聚(苯乙烯-co-甲基丙烯酸甲酯-b-丙烯酸酯-b-苯乙烯-co-甲基丙烯酸甲酯)三嵌段結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯類膠乳，該乳液無陰離子乳化劑或游離甲醛。然而，這一乳液在用于無紡布粘合劑時，仍然存在本體強(qiáng)度不足以及粘結(jié)性能不佳的問題，導(dǎo)致制備而成的無紡布性能不足。

3、因此，有必要開發(fā)一種無細(xì)胞毒性的無紡布粘合劑，同時提高其本體強(qiáng)度、粘結(jié)性能以及耐熱性，以適應(yīng)高溫滅菌等醫(yī)療環(huán)境的要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯酸酯類無紡布粘合劑的本體強(qiáng)度較差、粘結(jié)性能不高的問題，提供了一種醫(yī)用無紡布粘合劑及其制備方法，該粘合劑不僅對人體細(xì)胞無毒，而且能夠在提高無紡布的粘結(jié)性能和本體強(qiáng)度的同時，具備良好的耐熱性，以適應(yīng)高溫滅菌等醫(yī)療環(huán)境的要求。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：所述醫(yī)用無紡布粘合劑是以苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、無醛交聯(lián)單體為原料，在大分子raft試劑作用下聚合得到的乳液；所述乳液為：聚苯乙烯-b-聚丙烯酸酯-b-聚(甲基丙烯酸甲酯-無醛交聯(lián)單體）三嵌段共聚物。

3、本發(fā)明采用了雙親性大分子raft試劑作為唯一的乳化劑，利用raft乳液聚合技術(shù)制備得到無陰離子乳化劑、無醛的無紡布粘合劑。通過這種方法，可以有效地避免傳統(tǒng)粘合劑中陰離子乳化劑和游離甲醛對人體細(xì)胞的毒性，從而滿足醫(yī)療行業(yè)對無細(xì)胞毒性粘合劑的需求。進(jìn)一步地，raft聚合技術(shù)允許精確控制聚合物的分子量和結(jié)構(gòu)，使得粘合劑的性能得到優(yōu)化。在本發(fā)明中，制備的粘合劑具有苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯/交聯(lián)單體三嵌段結(jié)構(gòu)。這種abc式結(jié)構(gòu)設(shè)計利用了raft聚合技術(shù)的優(yōu)勢，通過嵌段共聚物中不同嵌段之間的化學(xué)親和力和排斥力不同所造成的不相容性，導(dǎo)致不同嵌段自然分離并形成不同的微觀相區(qū)，微相分離產(chǎn)生的納米級相區(qū)形成物理交聯(lián)點，從而提高了粘合劑的本體強(qiáng)度。此外，本發(fā)明還在第三嵌段中添加了合適的無醛交聯(lián)單體，進(jìn)一步增強(qiáng)了粘合劑對纖維的粘結(jié)力以及耐熱性，這對于需要在高溫環(huán)境下進(jìn)行滅菌處理的醫(yī)用無紡布來說至關(guān)重要，確保了粘合劑在醫(yī)療應(yīng)用中的可靠性和耐用性。綜上，本發(fā)明制備的苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯/交聯(lián)單體三嵌段結(jié)構(gòu)的raft粘合劑，其嵌段結(jié)構(gòu)的微相分離不僅提高了粘合劑的粘結(jié)性能和本體強(qiáng)度，還顯著提升了其耐熱性，滿足了醫(yī)療行業(yè)對高性能且無細(xì)胞毒性無紡布粘合劑的需求。

4、作為優(yōu)選，按質(zhì)量份計，所述原料組成為：苯乙烯10-15份，丙烯酸酯15-20份，甲基丙烯酸甲酯5-10份，無醛交聯(lián)單體2-5份，大分子raft試劑0.5-2份。

5、作為優(yōu)選，所述聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚(甲基丙烯酸甲酯-無醛交聯(lián)單體）三嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)式為：r-stn1-b-nan2-b-(m-mma)n3-x；其中，

6、x來自于所述大分子raft試劑的二硫代酯基團(tuán)或三硫代酯基團(tuán)，優(yōu)選為烷基二硫代酯基團(tuán)或烷基三硫代酯基團(tuán)；

7、r來自于所述大分子raft試劑的離去基團(tuán)，優(yōu)選為異丙酸基、乙酸基、2-腈基乙酸基、2-胺基乙酸基中的一種；

8、st為苯乙烯單體單元，n1為聚合物鏈段的平均聚合度，n1＝10-5000；

9、na為丙烯酸酯單體單元，n2為na聚合物鏈段的平均聚合度，n2＝10-10000；

10、（m-mma)為甲基丙烯酸甲酯與無醛交聯(lián)單體的無規(guī)共聚物，n3為(m-mma)無規(guī)共聚物的平均聚合度，n3＝10-5000。

11、作為優(yōu)選，所述丙烯酸酯為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種。實驗證明，使用丙烯酸丁酯制備的粘合劑本體強(qiáng)度最佳。此外，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯均可用于所述粘合劑的制備。

12、作為優(yōu)選，所述無醛交聯(lián)單體為n-正丁氧基甲基丙烯酰胺、n-(異丁氧基甲基)丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、1,3-丁二胺甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一種，更優(yōu)選為n-正丁氧基甲基丙烯酰胺。

13、作為優(yōu)選，按質(zhì)量份計，所述原料含有苯乙烯a份、甲基丙烯酸甲酯與無醛交聯(lián)單體共計b份；a與b之比為2∶3到3∶2之間。

14、作為優(yōu)選，所述大分子raft試劑選自雙親性大分子raft試劑，如聚丙烯酸-聚苯乙烯raft試劑（paam-pstn-raft），其中聚丙烯酸及聚苯乙烯的聚合度m、n可進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。

15、本發(fā)明還提供了所述的醫(yī)用無紡布粘合劑的制備方法，包括：將大分子raft試劑溶于水中，與苯乙烯一同加入反應(yīng)器，攪拌混合，通氮氣至完全置換空氣，加熱升溫至70-80℃，再加入水溶性引發(fā)劑，引發(fā)聚合60-90分鐘后加入堿的水溶液、丙烯酸酯，聚合120-150分鐘，再加入甲基丙烯酸甲酯、無醛交聯(lián)單體，聚合90-120分鐘，對反應(yīng)液進(jìn)行后處理，得到所述的醫(yī)用無紡布粘合劑。

16、作為優(yōu)選，所述后處理包括：降溫至45-60℃加入氧化劑，緩慢滴加還原劑水溶液，控制15-30分鐘滴加完畢，再聚合反應(yīng)30-60分鐘，得到所述的醫(yī)用無紡布粘合劑。后處理步驟可有效提高單體轉(zhuǎn)化率，減少產(chǎn)物中的殘留單體，避免產(chǎn)生細(xì)胞毒性。

17、作為優(yōu)選，所述氧化劑選自叔丁基過氧化氫；所述還原劑選自羥乙酸亞磺酸二鈉、二硫蘇糖醇、二硫赤蘚糖醇、三-(2-甲酰乙基)膦鹽酸鹽中的一種。

18、作為優(yōu)選，所述水溶性引發(fā)劑為過硫酸鹽、過氧化氫及其衍生物中的一種。

19、作為優(yōu)選，所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的一種。

20、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種具有三嵌段結(jié)構(gòu)的醫(yī)用無紡布粘合劑，第一嵌段為苯乙烯，第二嵌段為丙烯酸丁酯，第三嵌段為甲基丙烯酸甲酯與無醛交聯(lián)單體的無規(guī)共聚物。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計旨在通過微相分離提高粘合劑的本體強(qiáng)度，同時無醛交聯(lián)單體的引入增強(qiáng)了粘合劑的粘結(jié)性能和耐熱性，以適應(yīng)醫(yī)用無紡布在高溫滅菌環(huán)境下的應(yīng)用需求。

技術(shù)特征：

1.一種醫(yī)用無紡布粘合劑，其特征在于，

2.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用無紡布粘合劑，其特征在于，按質(zhì)量份計，所述原料包括：苯乙烯10-15份，丙烯酸酯15-20份，甲基丙烯酸甲酯5-10份，無醛交聯(lián)單體2-5份，大分子raft試劑0.5-2份。

3.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用無紡布粘合劑，其特征在于，所述聚苯乙烯-b-聚丙烯酸酯-b-聚(甲基丙烯酸甲酯-無醛交聯(lián)單體)三嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)式為：

4.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用無紡布粘合劑，其特征在于，所述丙烯酸酯為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種。

5.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用無紡布粘合劑，其特征在于，所述無醛交聯(lián)單體為n-正丁氧基甲基丙烯酰胺、n-(異丁氧基甲基)丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、1,3-丁二胺甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一種。

6.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用無紡布粘合劑，其特征在于，按質(zhì)量份計，所述原料含有苯乙烯a份、甲基丙烯酸甲酯與無醛交聯(lián)單體共計b份；a與b之比為2∶3到3∶2之間。

7.一種權(quán)利要求1~6任一所述的醫(yī)用無紡布粘合劑的制備方法，其特征在于，包括：

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述后處理包括：反應(yīng)液降溫至45-60℃后加入氧化劑水溶液，再緩慢滴加還原劑水溶液，控制15-30分鐘滴加完畢，再聚合反應(yīng)30-60分鐘，得到所述的醫(yī)用無紡布粘合劑。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述氧化劑選自叔丁基過氧化氫；所述還原劑選自羥乙酸亞磺酸二鈉、二硫蘇糖醇、二硫赤蘚糖醇、三-(2-甲酰乙基)膦鹽酸鹽中的一種。

10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述水溶性引發(fā)劑為過硫酸鹽、過氧化氫及其衍生物中的一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種醫(yī)用無紡布粘合劑及其制備方法。在大分子RAFT試劑作用下，該粘合劑具有苯乙烯?丙烯酸丁酯?甲基丙烯酸甲酯/交聯(lián)單體三嵌段結(jié)構(gòu)，其嵌段結(jié)構(gòu)的微相分離不僅提高了粘合劑的本體強(qiáng)度和粘結(jié)性能，還顯著提升了耐熱性，滿足了醫(yī)療行業(yè)對高性能且無細(xì)胞毒性無紡布粘合劑的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：于本成,盧奕江,王靜昌,齊平平,吳昊天,陳八斤,羅英武
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州傳化精細(xì)化工有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28