本發(fā)明屬于醫(yī)用材料，具體涉及一種醫(yī)用手套用水性聚氨酯及其制備方法和應用。

背景技術(shù)：

1、醫(yī)用手套通常由乳膠、丁腈橡膠或聚氯乙烯等材料制成，但近年來，水性聚氨酯因其環(huán)保和性能優(yōu)勢逐漸成為一種新的選擇。水性聚氨酯在醫(yī)用手套中的應用具有許多優(yōu)點，包括環(huán)保性、良好的機械性能和舒適性。

2、使用水性聚氨酯制備醫(yī)用手套時，存在一些技術(shù)問題需要解決。這些問題主要集中在手套的機械性能、化學性能、生物相容性以及舒適性等方面：(1)水性聚氨酯在制備醫(yī)用手套時可能表現(xiàn)出較低的拉伸強度和斷裂伸長率，影響手套的耐用性和舒適性。(2)醫(yī)用手套在使用過程中可能會遇到撕裂和磨損的問題，影響其使用壽命。(3)水性聚氨酯手套可能在防水性和防化學品滲透性方面表現(xiàn)不佳，特別是在接觸某些有機溶劑時。(4)水性聚氨酯手套可能存在皮膚刺激性和過敏反應的問題，影響使用者的健康。(5)手套的舒適性直接影響使用者的體驗，可能存在觸感不佳或透氣性不足的問題。

3、現(xiàn)有技術(shù)中為了改善水性聚氨酯在制備醫(yī)用手套時的舒適性，通過調(diào)整聚氨酯的配方，如增加硬段的比例或使用高性能的異氰酸酯和多元醇，用于提高材料的拉伸強度和斷裂伸長率，但是增加硬段的比例雖然可以提高拉伸強度和斷裂伸長率，但也可能影響材料的其他性能，如耐溶劑性和耐輻照性。

4、因此，亟需一種綜合性能優(yōu)異的醫(yī)用手套用水性聚氨酯。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種醫(yī)用手套用水性聚氨酯及其制備方法和應用。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種醫(yī)用手套用水性聚氨酯，包括以下重量份數(shù)的組分：35-40份聚氨酯a、14-18份聚氨酯b、8-12份表面活性劑、7-11份改性填料、2-5份己內(nèi)酰胺和70-75份去離子水；

4、所述聚氨酯a的制備方法包括以下步驟：按重量份數(shù)計，

5、(1)將0.3-0.5份雙端羥基聚醚改性硅油、15-20份聚醚多元醇、5-8份的二羥甲基丙酸、4-6份2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧雜環(huán)-2,5-二醇混合，攪拌加熱至94-98℃，真空脫水，降溫至25-30℃，加入45-50份二異氰酸酯，攪拌升溫至80-85℃，保溫反應2-3h，降溫至50-55℃，繼續(xù)加入50-55份丙酮，攪拌升溫至74-76℃反應7-9h，然后降溫至15-20℃，加入3.0-3.5份三乙胺和200-220份的丙酮，攪拌40-50min，得到預聚體a；所述二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或者六亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種；

6、(2)在1200-1400r/min攪拌條件下，將450-460份冰水混合物加入到預聚體a中，攪拌10-15min，然后將轉(zhuǎn)速調(diào)整至500-600r/min，加入2-2.5份乙二胺和10-12份水組成的溶液，繼續(xù)攪拌4-5h，得到乳液a；

7、(3)將乳液a升溫至40-45℃，脫去丙酮，得到聚氨酯a。

8、進一步地，聚醚多元醇包括重量比(1.3-1.5)：(0.2-0.5)：1的羥基數(shù)36-39mgkoh/g的聚醚二元醇、羥基數(shù)535mgkoh/g的聚醚三元醇、羥基數(shù)153-188mgkoh/g的聚醚二元醇。

9、為了保證醫(yī)用手套在拉伸時不容易破損，制備醫(yī)用手套的水性聚氨酯需要較高的拉伸強度，現(xiàn)有技術(shù)中水性聚氨酯的拉伸強度并不理想。本發(fā)明使用雙端羥基聚醚改性硅油制備聚氨酯a，可以改善醫(yī)用手套用水性聚氨酯的拉伸強度。雙端羥基聚醚改性硅油具有很好的柔韌性，可以提高聚氨酯的柔韌性，使其在拉伸時不易斷裂，兩端的羥基官能團可以與聚氨酯基體中的異氰酸酯基團反應，增強界面結(jié)合力。但是水性聚氨酯的斷裂伸長率并不理想。

10、進一步地，按重量份數(shù)計，聚氨酯b的制備方法包括以下步驟：

11、(1)將15-20份聚酯多元醇、5-8份的二羥甲基丙酸、4-6份2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧雜環(huán)-2,5-二醇混合，攪拌加熱至94-98℃，-0.1mpa條件下真空脫水2-3h，降溫至25-30℃，加入45-50份異佛爾酮二異氰酸酯，攪拌升溫至80-85℃，保溫反應2-3h，降溫至50-55℃，繼續(xù)加入50-55份丙酮，攪拌升溫至74-76℃反應7-9h，然后降溫至15-20℃，加入3.0-3.5份三乙胺和200-220份的丙酮，攪拌40-50min，得到預聚體b；

12、(2)在1200-1400r/min攪拌條件下，將450-460份冰水混合物加入到預聚體b中，攪拌10-15min，然后將轉(zhuǎn)速調(diào)整至500-600r/min，加入2-2.5份乙二胺和10-12份水組成的溶液，繼續(xù)攪拌4-5h，得到乳液b；

13、(3)將乳液b升溫至40-45℃，-0.09mpa條件下脫去丙酮，得到聚氨酯b。

14、進一步地，所述聚酯多元醇包括重量比(1.2-1.4)：1：(0.3-0.5)的分子量為600，羥值為185-205mgkoh/g的聚己二酸丁二醇酯二醇、分子量為2000，羥值為53-59mgkoh/g的聚己二酸丁二醇酯二醇和分子量為4000，羥值為26-30mgkoh/g的聚己二酸丁二醇酯二醇。

15、為了改善水性聚氨酯的斷裂伸長率，本發(fā)明將聚醚多元醇制備的聚氨酯a、聚酯多元醇制備的聚氨酯b進行復配，可以改善水性聚氨酯的斷裂伸長率。此條件下同時改善了醫(yī)用手套用水性聚氨酯的穿刺強度。

16、醫(yī)用手套一般采用輻照的方法進行消毒，但是容易引起手套老化，導致性能下降。本發(fā)明體系中當使用特定配比組成的聚醚多元醇和特定配比組成的聚酯多元醇分別制備聚氨酯a和聚氨酯b，可以改善水性聚氨酯輻照后的拉伸強度和斷裂伸長率。主要是因為使用特定配比組成的聚醚多元醇和特定配比組成的聚酯多元醇分別制備聚氨酯a和聚氨酯b，經(jīng)過混合后，在拉伸過程中可以相互作用，分散應力，防止應力集中，從而提高斷裂伸長率，聚酯多元醇提供強度，聚醚多元醇提供柔韌性，二者結(jié)合可以達到強度和柔韌性的平衡，適當比例的聚醚多元醇和聚酯多元醇可以促進材料中的交聯(lián)網(wǎng)絡體系的復雜性，提高其在輻照條件下的穩(wěn)定性。

17、進一步地，所述表面活性劑為重量比1：(1.2-1.5)：(0.5-0.8)的吐溫60、壬基酚聚氧乙烯醚(山東小青新化工有限公司，型號np-40)和十八烷基琥珀酰胺磺酸二鈉(cas：14481-60-8)。

18、本發(fā)明同時添加聚氨酯a和聚氨酯b，會導致水性聚氨酯儲存穩(wěn)定性不佳，通過使用了特定的表面活性劑，可以改善水性聚氨酯的穩(wěn)定性。

19、進一步地，改性填料的制備方法包括以下步驟：

20、(1)將納米碳酸鈣、納米氧化鋅和納米二氧化硅混合，得到混合填料；

21、(2)將重量比1：(7-9)：(0.2-0.5)的混合填料、無水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合，55-60℃下攪拌反應4-6h，過濾、洗滌，干燥，得到硅烷改性填料；

22、(3)將重量份1：(6-8)：(0.12-0.17)：(0.01-0.03)的硅烷改性填料、無水乙醇、甲基丙烯酸縮水甘油酯和偶氮二異丁腈混合，65-70℃加熱攪拌8-10h，過濾、洗滌，干燥，得到改性填料。

23、進一步地，納米碳酸鈣的粒徑為50-100nm，平均粒徑為70nm，比表面積為40-50m2/g；納米氧化鋅的粒徑為30-50nm，平均粒徑為45nm，比表面積為15-30m2/g；納米二氧化硅的粒徑為5-20nm，平均粒徑為15nm，比表面積為200-250m2/g。

24、進一步地，納米碳酸鈣、納米氧化鋅和納米二氧化硅的重量比為1：(0.3-0.5)：(1.5-1.8)。

25、醫(yī)用手套需要具備耐溶劑的特性，主要是因為在醫(yī)療環(huán)境中，手套可能會接觸到各種化學物質(zhì)和溶劑，這些物質(zhì)可能會破壞手套的結(jié)構(gòu)完整性，影響其防護功能。本發(fā)明試圖添加納米填料用于改善水性聚氨酯的耐溶劑性，效果并不理想。通過對納米填料進行改性，可以較好改善水性聚氨酯的耐溶劑性。分析是通過對填料進行改性，可以提高了與體系中其他組分的相容性，納米填料與聚氨酯基體之間形成了較強的界面結(jié)合，增強了基體的界面強度，從而提高了材料的耐溶劑性。

26、本發(fā)明提供了所述的醫(yī)用手套用水性聚氨酯的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：將聚氨酯a、聚氨酯b、表面活性劑、改性填料、己內(nèi)酰胺和去離子水混合均勻，超聲15-20min，得到醫(yī)用手套用水性聚氨酯。

27、本發(fā)明提供了所述的水性聚氨酯在制備醫(yī)用手套中的應用。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為：

29、1、本發(fā)明使用雙端羥基聚醚改性硅油制備聚氨酯a，可以改善醫(yī)用手套用水性聚氨酯的拉伸強度。

30、2、本發(fā)明將聚醚多元醇制備的聚氨酯a、聚酯多元醇制備的聚氨酯b進行復配，可以改善水性聚氨酯的斷裂伸長率。同時改善了醫(yī)用手套用水性聚氨酯的穿刺強度。

31、3、本發(fā)明當使用特定配比組成的聚醚多元醇和特定配比組成的聚酯多元醇，可以改善水性聚氨酯輻照后的拉伸強度和斷裂伸長率。

32、4、本發(fā)明使用了特定的表面活性劑，可以改善水性聚氨酯的穩(wěn)定性。

33、5、本發(fā)明通過對納米填料進行改性，可以較好改善水性聚氨酯的耐溶劑性。