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亲水性聚氨酯压敏胶用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-3-5 16:10:30
针对目前我国透皮制剂所用橡胶类压敏胶的缺点,制备了一种亲水性聚氨酯压敏胶,并对其性能进行了研究。该压敏胶是由二异氰酸酯与多元醇的混合物进行反应生成预聚体,再经亲水性聚氨酯压敏胶用扩链剂扩链制得的。

通过在聚氨酯主链上引入亲水的聚乙二醇嵌段来赋予压敏胶亲水性。研究结果表明亲水性聚氨酯压敏胶用扩链剂合成的压敏胶具有优良的粘结性能及反复揭帖性,具有良好的药物、皮肤相容性及良好的药物控释性能。

压敏胶是一类在压力下产生粘性,在失压后不留残余物的粘合剂,是透皮吸收制剂的主要辅料。3种传统的聚异丁烯、硅橡胶和聚丙烯酸酯类压敏胶,由于亲水性差,使用中存在各种问题。

非极性的聚异丁烯压敏胶只适用于低水溶性和低极性的药物,由于自身的疏水性以及成型过程中需要添加汽油、松香等助剂的原因,它的水气透过性和透氧性极差,长期使用造成皮肤上会有积水产生,使皮肤泛白,还常常伴有过敏现象。

硅橡胶压敏胶虽在水气透过性方面较聚异丁烯压敏胶有所提高,但它不能吸收体表排出的水分,所以长期使用仍会出现皮肤浸软现象,其另一缺点是粘性较低。

聚丙烯酸酯类压敏胶的各方面性能较上述二者皆好,尤其是具有较好的反复揭贴性,但仍是疏水性材料,与皮肤的相容性较差。此外,残余单体的存在,使聚丙烯酸酯类压敏胶对皮肤会产生刺激或毒副作用,降低了其生物相容性。

上述3种压敏胶同时还都存在着遇水失去粘性,反复揭贴性差,长时间使用会在皮肤上留下残余物,且很难清除等缺点。

本文针对皮肤表面应用的压敏胶存在的问题,综合聚氨酯良好的粘结性、柔韧性和生物相容性等优良性能,进行皮肤用亲水性压敏胶的研制,并对其性能进行了评价。



4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)产品用途

4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%。4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物。

软泡:大块泡沫 - 在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。

硬泡:聚氨酯硬泡  – 在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。

涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体:涂料 - - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。

胶粘剂 - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。硬弹性体- - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。

软弹性体 – 使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。


试验化学试剂:聚四氢呋喃二醇(PTMG,相对分子质量2000),医用品;聚乙二醇(PEG,相对分子质量2000),分析纯;异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)1,2-乙二胺(EDA),分析纯;二乙三胺(DETA),分析纯;四乙五胺(TEPA),分析纯;丁酮(Butanone),分析纯。

聚氨酯压敏胶的制备:制备聚氨酯压敏胶采用二步法,即先制备端异氰酸酯基的预聚体,再扩链。具体方法是,把一定量的聚四氢呋喃二醇与相对分子质量为2000的聚乙二醇混合物加入反应器,在100摄氏度~120摄氏度下熔融减压除水,在65摄氏度~70摄氏度和常压下,按异氰酸酯基/羟基摩尔比为1.5~2.0的投料比加入异佛尔酮二异氰酸酯,并加入一定量的丁酮,在85摄氏度~90摄氏度下反应2h,然后向体系中加入胺类亲水性聚氨酯压敏胶用扩链剂与丁酮的混合溶液,反应2h,经减压除去一定量的丁酮溶剂,出料,得到粗产品。将粗产品移至真空干燥箱中,真空干燥24h,得到透明的固状聚氨酯压敏胶。

性能测试:将制备好的压敏胶熔融涂布,制成压敏胶胶带,进行性能测试。 初粘性采用CZY-G初粘性测试仪测量(按GB4852-84标准);持粘性采用CZY-S持粘性测试仪测量(按GB4851-84标准);180 剥离强度测定采用LANGUANG电子剥离试验机(按GB2792-81标准);

吸水性能测试:称量均匀涂布的待测样品(4cm*4cm)(W1),将样品胶面向上置于一洁净的表面皿中,加蒸馏水浸没样品,23摄氏度下放置24h;之后小心拭去样品胶表面水分及聚酯膜表面水分,称重(W2);然后除去测试样品表面的压敏胶,将余下的聚酯膜清洗干净烘干称重(W3);计算吸水率,吸水率=[(W2-W1)/(W1-W3)]!100%。

反应温度是影响聚合反应的重要因素,温度越高,体系中的(-NCO)基团的消耗 速率越快,即反应速率越快。90摄氏度时,反应较难控制,易产生凝胶;而较低温度下,如65摄氏度和70摄氏度,反应分别需要8h和7h达到理论终点;在85摄氏度下,只需要4h就能达到理论终点,且反应过程比较平稳。选择85摄氏度为反应温度较适合。

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