隱形眼鏡用聚合物材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物醫用高分子材料，涉及一種隱形眼鏡用聚合物材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 隱形眼鏡(contact lens)，或角膜接觸鏡，是一種戴在眼球角膜上，用以矯正視力 或保護眼睛的鏡片。根據其材質的彈性主要包括硬性和軟性兩種，隱形眼鏡不僅從外觀上 和方便性方面給近視、遠視、散光等屈光不正患者帶來了很大的改善，而且視野寬闊、視物 逼真，此外在控制青少年近視、散光發展，治療特殊的眼病等方面也發揮了特殊的功效。但 因為人的眼鏡需要呼吸，為了維持角膜的健康，隱形眼鏡需要高的透氧率。于是，有機硅、氟 丙烯酸酯充當了具有優秀透氧性能的隱形眼鏡材質，可以減少缺氧引發的并發癥。但往往 單方面追求高透氧性能，而忽略了鏡片干燥、脫水和鏡片中水揮發太快，造成角膜干燥等。 因此，材質中需含有保濕劑，主要有多元醇、天然保濕因子、氨基酸類和高分子生化。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題是：基于上述問題，本發明提供一種隱形眼鏡用聚合物 材料及其制備方法。
[0004] 本發明解決其技術問題所采用的一個技術方案是：一種隱形眼鏡用聚合物材料， 按質量百分比計，包括以下組分:聚醚聚氨酯丙烯酸酯大分子交聯劑10~40%，甲基丙烯酸 羥乙酯40~70%，N-乙烯基吡咯烷酮5~30%，丙烯酸0.5~5%，硅烷偶聯劑1~20%。
[0005] 進一步地，聚醚聚氨酯丙烯酸酯大分子交聯劑由聚醚多元醇、二異氰酸酯和丙烯 酸羥烷酯制得，制備過稱為:將聚醚多元醇、二異氰酸酯和催化劑加入反應容器中，60~80 °C反應2~3小時，再向反應容器中緩慢滴入丙烯酸羥烷酯封端劑，40~60°C反應10~12小 時，得到聚醚聚氨酯丙烯酸酯，放入真空干燥箱室溫干燥24h。
[0006] 進一步地，硅烷偶聯劑為γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
[0007] 進一步地，聚醚多元醇為聚乙二醇或聚丙二醇，聚乙二醇具體為PEG400、PEG1000 或PEG2000，聚丙二醇具體為PPG400、PPG1000或PPG2000;二異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸 酯或異佛爾酮二異氰酸酯，催化劑為有機鉍、二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。
[0008] 進一步地，聚醚多元醇、二異氰酸酯和丙烯酸酯類封端劑的摩爾比為1:2:2,催化 劑的含量為聚醚多元醇和二異氰酸酯總質量的0.1~0.5%。
[0009]隱形眼鏡用聚合物材料的制備方法，包括以下步驟:聚醚聚氨酯丙烯酸酯大分子 交聯劑、甲基丙烯酸羥乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸和硅烷偶聯劑混合，加入紫外光引 發劑，在紫外光下照射5~20min，存儲于去離子水中，制得聚合物材料。
[0010]進一步地，硅烷偶聯劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，紫外光引發劑為 1-羥基環己基苯基甲酮或安息香雙甲醚，紫外光引發劑為占聚氨酯丙烯酸酯大分子交聯 劑、丙烯酸和硅烷偶聯劑總質量的0.5~1 %。
[0011] 進一步地，聚醚聚氨酯丙烯酸酯大分子交聯劑由聚醚多元醇、二異氰酸酯和丙烯 酸羥烷酯制得，制備過稱為:將聚醚多元醇、二異氰酸酯和催化劑加入反應容器中，60~80 °C反應2~3小時，再向反應容器中緩慢滴入丙烯酸羥烷酯封端劑，40~60°C反應10~12小 時，得到聚醚聚氨酯丙烯酸酯，放入真空干燥箱室溫干燥24h。
[0012] 進一步地，聚醚多元醇為聚乙二醇或聚丙二醇，聚乙二醇具體為PEG400、PEG1000 或PEG2000，聚丙二醇具體為PPG400、PPG1000或PPG2000;二異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸 酯或異佛爾酮二異氰酸酯，催化劑為有機鉍、二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。
[0013] 進一步地，聚醚多元醇、二異氰酸酯和丙烯酸酯類封端劑的摩爾比為1:2:2,催化 劑的含量為聚醚多元醇和二異氰酸酯總質量的0.1~0.5%。
[0014] 本發明的有益效果是:將多元醇保濕劑通過化學鍵的連接將游離的保濕劑固定在 聚合物鏈上，可以有效防止水分蒸發，保持材質的濕潤和柔軟，使佩戴者更舒服;作為大分 子交聯劑可以避免小分子交聯劑的毒性以及提高隱形眼鏡材料的物理化學性能和生物相 容性;丙烯酸酯類提供高的吸水率，和硅烷偶聯劑可以有效提高隱形眼鏡的透氧性。
【具體實施方式】
[0015] 現在結合具體實施例對本發明作進一步說明，以下實施例旨在說明本發明而不是 對本發明的進一步限定。
[0016] 實施例1
[0017] ⑴將0.02m〇l聚乙二醇(Mw=1000)加入到100mL的圓底燒瓶100°C下抽真空3h，然 后降溫到室溫，依次加入0.04mol六亞甲基二異氰酸酯及0.0802g催化劑有機鉍，在氮氣保 護70°C反應3h。將反應體系冷卻到50°C，加入0.04mol甲基丙烯酸羥乙酯繼續反應10h，紅外 檢測反應體系中NC0峰消失即反應結束。將產物加到冷的乙醚中離心以去除甲苯、未反應的 單體及催化劑，然后放入真空干燥箱常溫干燥24h。
[0018] (2)反應容器中依次加入聚醚聚氨酯丙烯酸酯大分子交聯劑0.60g、甲基丙烯酸羥 乙酯1.80g、N-乙烯基吡咯烷酮0.30g、丙烯酸0.06g、硅烷偶聯劑0.24g，然后加入紫外光引 發劑0.015g。混合均勻后，在紫外光下照射5min，得到隱形眼鏡，存儲于去離子水中。
[0019] 實施例2
[0020] (1)將O.Olmol聚乙二醇(Mw = 2000)加入到100mL的圓底燒瓶100°C下抽真空3h，然 后降溫到室溫，依次加入0.02mol異佛爾酮二異氰酸酯及催化劑有機鉍的質量為0.0734g， 在氮氣保護70°C反應3h。將反應體系冷卻到50°C，加入0.02mol甲基丙烯酸羥丙酯繼續反應 l〇h，紅外檢測反應體系中NC0峰消失即反應結束。將產物加到冷的乙醚中離心以去除甲苯、 未反應的單體及催化劑，然后放入真空干燥箱常溫干燥24h。
[0021] (2)反應容器中依次加入聚醚聚氨酯丙烯酸酯大分子交聯劑0.60g、甲基丙烯酸羥 乙酯1.50g、N-乙烯基吡咯烷酮0.60g、丙烯酸0.15g、硅烷偶聯劑0.15g，然后加入紫外光引 發劑0.02g。混合均勻后，在紫外光下照射5min，得到隱形眼鏡，存儲于去離子水中。
[0022] 實施例3
[0023] (1)將O.Olmol聚乙二醇(Mw = 2000)加入到100mL的圓底燒瓶100°C下抽真空3h，然 后降溫到室溫，依次加入0.02mol異佛爾酮二異氰酸酯及0.0734g催化劑有機鉍，在氮氣保 護70°C反應3h。將反應體系冷卻到50°C，加入0.02mol丙烯酸羥乙酯繼續反應10h，紅外檢測 反應體系中NCO峰消失即反應結束。將產物加到冷的乙醚中離心以去除甲苯、未反應的單體 及催化劑，然后放入真空干燥箱常溫干燥24h。
[0024] (2)反應容器中依次加入聚醚聚氨酯丙烯酸酯大分子交聯劑0.60g、甲基丙烯酸羥 乙酯1.80g、N-乙烯基吡咯烷酮0.30g、丙烯酸0.15g、硅烷偶聯劑0.15g，然后加入紫外光引 發劑0.03g。混合均勻后，在紫外光下照射5min，得到隱形眼鏡，存儲于去離子水中。
[0025] 實施例4
[0026] (1)聚氨酯丙烯酸酯大分子交聯劑的制備:將O.Olmol聚乙二醇(Mw = 2000)加入到 100mL的圓底燒瓶100°C下抽真空3h，然后降溫到室溫，依次加入0.02mol異佛爾酮二異氰酸 酯及0.0734g催化劑有機鉍，在氮氣保護70°C反應3h。將反應體系冷卻到50°C，加入0.02mol 甲基丙烯酸羥乙酯繼續反應l〇h，紅外檢測反應體系中NC0峰消失即反應結束。將產物加到 冷的乙醚中離心以去除甲苯、未反應的單體及催化劑，然后放入真空干燥箱常溫干燥24h。
[0027] (2)反應容器中依次加入聚醚聚氨酯丙烯酸酯大分子交聯劑0.60g、甲基丙烯酸羥 乙