一种双组分聚氨酯组合物及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种双组分聚氨酯组合物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.骨折固定夹板是骨科治疗中常用的辅助设备，目前，临床上会使用石膏和夹板对骨伤病人进行治疗。传统石膏和夹板固定方式透气性差，硬度高，在使用过程中，会因闷热而出现瘙痒、摩擦疼痛、皮炎等问题，而且因硬度高致使皮肤受到挤压，造成皮肤坏死、长久炎症等问题，患者感受不好。另外，骨折发生时首先的反应是骨折处肿胀厉害，在痊愈过程中逐渐消肿，高硬度的石膏板或夹板没有调节功能，只能更换新的敷料，浪费了资源也增加了患者经济负担。
3.除传统石膏固定方式以外，临床上还采用高分子夹板对患处进行固定治疗，常用的有涂有水性单组分聚氨酯材料的绷带，使用过程中需要浸水、拧干、塑型、敷于患者定型，其特点是质轻、硬度高、无弹性等特点，使用较为繁琐，透气性差，患者体感差、闷热、搔痒等问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的之一在于解决上述背景技术中存在的不足，为此，本发明提供了一种双组分聚氨酯组合物，具有低放热，力学性能优良。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
6.一种双组分聚氨酯组合物，包括a组分和b组分；
7.按质量百分比计，a组分包括，高活性聚醚多元醇0～100％，交联剂0～100％，扩链剂0～40％，增塑剂0～50％，催化剂0～5％；
8.按质量百分比计，b组分包括，二苯基甲烷二异氰酸酯及其衍生物0～100％，增塑剂0～50％；
9.a组份与b组份的质量比为1:0.1～1:3。
10.优选地，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇、聚四氢呋喃多元醇和聚环氧丁烷多元醇中的一种。
11.优选地，所述交联剂包括大分子交联剂和小分子交联剂中的至少一种。
12.优选地，所述大分子交联剂为高官能度聚醚多元醇，优选为mn500、mn700 和mn1000中的一种。
13.优选地，所述小分子交联剂为多官能度小分子多元醇，优选为四羟丙基乙二胺、季戊四醇、三羟甲基丙烷、甘油和四羟丙基乙二胺中的至少一种。
14.优选地，所述扩链剂为小分子二元醇，优选为一缩二乙二醇、乙二醇和二丙二醇中的至少一种。
15.优选地，所述催化剂为胺类催化剂或金属盐类催化剂。
16.优选地，a组分和b组分中的增塑剂包括环己烷1，2
‑
二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、葵二酸二辛酯、乙酰基柠檬酸三丁酯、2,2,4
‑ꢀ
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇二异丁酸酯中的至少一种。
17.本发明的目的之二在于，提供了上述双组分聚氨酯组合物的制备方法，包括如下步骤：
18.a组分的制备
19.将计量的a组份分别加入分散机中，搅拌得到粘稠液体，干燥，搅拌后备用；
20.b组分的制备
21.将计量的二苯基甲烷二异氰酸酯及其衍生物和干燥后的增塑剂加入到分散机中，搅拌形成粘稠液体备用；
22.双组分聚氨酯组合物的制备
23.将上述制备的a组分和b组分分别包装在铝箔袋中备用；
24.将b组份倒入a组份的铝箔袋中，摇晃混匀后挤入配套的硅胶袋中，既得；
25.优选地，所述硅胶袋的内腔中覆有内袋，使其具有防炸裂功能。
26.本发明的目的之三在于，提供上述双组分聚氨酯组合物在骨科治疗中的应用。
27.本发明相对于现有技术，具有如下的有益效果：
28.1.本发明提供的双组分聚氨酯组合物，具有低放热，力学性能优良。
29.2.可以将本发明提供的双组分聚氨酯组合物应用于骨科治疗中常用的辅助设备，例如：高分子夹板，由于双组分聚氨酯组合物具有弹性、柔软的硅胶面与机体亲肤性好，可以根据需要设置成具有多种形状的空腔，能够减低患者的闷热、搔痒、透气性差的问题，有弹性可适当调整紧松增加患者舒适度等优点。
具体实施方式
30.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
31.一种双组分聚氨酯组合物，包括a组分和b组分；
32.按质量百分比计，a组分包括，高活性聚醚多元醇0～100％，交联剂0～100％，扩链剂0～40％，增塑剂0～50％，催化剂0～5％；
33.按质量百分比计，b组分包括，二苯基甲烷二异氰酸酯及其衍生物0～100％，增塑剂0～50％；
34.a组份与b组份的质量比为1:0.1～1:3。
35.聚醚多元醇(简称聚醚)是一种有机聚合物，是由起始剂(含活性氢基团的化合物)与环氧乙烷(eo)、环氧丙烷(po)、环氧丁烷(bo)等在催化剂作用下经开环反应制得。
36.在本发明中，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇、聚四氢呋喃多元醇和聚环氧丁烷多元醇中的一种。
37.在本发明中，所述交联剂包括大分子交联剂和小分子交联剂中的至少一种，由于小分子交联剂造成产品硬且脆，大分子交联剂制得的产品具有一定的韧性，故本发明中的下面的实施例中示例性的示出了同时加入大分子交联剂和小分子交联剂。
38.在本发明中，所述大分子交联剂为高官能度聚醚多元醇，优选为mn500、 mn700和mn1000中的一种，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
39.在本发明中，所述小分子交联剂为多官能度小分子多元醇，优选为四羟丙基乙二胺、季戊四醇、三羟甲基丙烷、甘油和四羟丙基乙二胺中的至少一种，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
40.在本发明中，所述扩链剂为小分子二元醇，优选为一缩二乙二醇、乙二醇和二丙二醇中的至少一种，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
41.优选地，所述催化剂为胺类催化剂或金属盐类催化剂，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
42.在本发明中，a组分和b组分中的增塑剂包括环己烷1，2
‑
二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、葵二酸二辛酯、乙酰基柠檬酸三丁酯、 2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇二异丁酸酯中的至少一种。
43.本发明提供了上述双组分聚氨酯组合物的制备方法，包括如下步骤：
44.将计量的a组份分别加入高速分散机中，高速搅拌0.5～6小时，形成黏度为200～6000mpa
·
s/25℃的粘稠液体，加入2～30％质量份的分子筛，低速搅拌72小时备用，或采用高温脱水的方式脱水后备用；
45.上述b组份的制备方法包括以下步骤：
46.在增塑剂中加入质量比2～30％质量份的分子筛，低速搅拌72小时备用。将计量的异氰酸酯和干燥后的增塑剂加入高速分散机中，高速搅拌0.5～3小时，形成黏度为50～500mpa
·
s/25℃的粘稠液体备用；
47.双组分聚氨酯组合物的制备
48.将上述制备的a组分和b组分分别包装在铝箔袋中备用；
49.将b组份倒入a组份的铝箔袋中，摇晃混匀一分钟后挤入配套的硅胶袋中，约10分钟固化，既得；
50.优选地，所述硅胶袋的内腔中覆有内袋，使其具有防炸裂功能，以防止在a\b 胶灌注时发生爆裂或破损使内液溢出。
51.本发明还提供上述双组分聚氨酯组合物在骨科治疗中的应用，例如：利用双组分聚氨酯组合物制备骨科治疗中的辅助设备，具体举例为：制备背景技术中描述的骨折固定板，并在固定板的表面开设孔。由于双组分聚氨酯组合物具有弹性、柔软的硅胶面与机体亲肤性好，可以根据需要设置成具有多种形状的空腔，能够减低患者的闷热、搔痒、透气性差的问题，有弹性可适当调整紧松增加患者舒适度等优点。更重要的是医生可通过空腔眼睛观察骨伤处的情况，也可通过x光、ct等仪器检查患处愈合情况，给医生的治疗方案提供便利。
52.下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
53.牌号介绍如下，本发明中的化学成分示例性的选用了下述牌号
54.330n多官能度软泡聚醚
dv125多官能度大分子交联剂mn500多官能度大分子交联剂mn700多官能度大分子交联剂mn1000多官能度大分子交联剂edtp多官能度小分子交联剂eg多官能度小分子交联剂tmp多官能度小分子交联剂tipa多官能度小分子交联剂deg扩链剂txib增塑剂papi多亚甲基多苯基多异氰酸酯(粗mdi)液化mdi二苯基甲烷二异氰酸酯衍生物a33胺类催化剂4110金属盐催化剂
55.实施例1
[0056][0057][0058]
将实施例1中的a、b组份按照1:1.2的质量比分别包装在铝箔袋中，放置在干燥，阴凉环境中备用。
[0059]
使用方法：使用时，将b组份倒入a组份的铝箔袋中，摇晃混匀一分钟后挤入配套的硅胶袋中，约10分钟固化。
[0060]
主要技术指标如下表：
[0061][0062]
实施例2～7如下表：
[0063]
[0064][0065]