PAAS-PVA高吸水性樹(shù)脂和水凝膠傷口敷料的制備及其性能研究.pdf

1、目的:
　　 水凝膠是具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的水溶性或親水性聚合物和水按照一定比例混合組成的二元體系[1]。其核心部分為輕度交聯(lián)的高分子聚合物，里面含有羧基、羥基、酰胺基、氨基、磺酸基等親水性基團(tuán)，它可在水或者其他分散介質(zhì)中通過(guò)水合作用吸收大量液體而呈現(xiàn)為凝膠態(tài)，并且可在一定壓力下可以保持水分和自身形態(tài)。凡是水溶性或親水性的高分子，在特定條件下通過(guò)一定的化學(xué)、輻射或物理交聯(lián)，發(fā)生聚合、水解、交聯(lián)等理化作用，形成不溶解于水并能在水中溶脹的三

2、維網(wǎng)絡(luò)聚合物結(jié)構(gòu)，這就是水凝膠?？捎糜谥苽渌z的高分子材料按其來(lái)源可分為天然和合成兩大類(lèi)，天然的親水性高分子包括多糖類(lèi)（纖維素、淀粉、殼聚糖、海藻酸、透明質(zhì)酸等）和多肽類(lèi)（膠原、聚L-谷胺酸、聚L-賴氨酸等）。合成類(lèi)親水高分子主要包括聚丙烯酸鈉，聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚環(huán)氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸等。作為一種新型功能性高分子聚合物材料，水凝膠被廣泛用于多種領(lǐng)域，如:日用品中的紙尿褲和衛(wèi)生巾吸水材料，醫(yī)療中的藥物載體和藥物控釋

3、材料、傷口護(hù)理中的水凝膠和水膠體類(lèi)功能敷料等。在具體應(yīng)用中，考慮不同的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)該選用不同的高分子原料，以滿足不同的需求。研制出制備方法簡(jiǎn)單，性能良好，可應(yīng)用于衛(wèi)生用品的高吸水材料很有意義;開(kāi)發(fā)出工藝簡(jiǎn)單，抗張強(qiáng)度和溶脹度俱佳的水凝膠膜，對(duì)應(yīng)用于臨床傷口護(hù)理中的水凝膠類(lèi)敷料而言，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本課題主要研究了一種新型水凝膠高吸水樹(shù)脂(SAP)聚丙烯酸鈉/聚乙烯醇(PAAS/PVA)的合成條件，測(cè)定其性能，并和國(guó)內(nèi)外

4、幾種同類(lèi)SAP材料進(jìn)行對(duì)比，為清潔型高吸水材料的制備提供一種新方法;其次探索了一種新型高抗張強(qiáng)度、高吸溶脹度水凝膠膜的制備方法和工藝，并和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中幾種水凝膠膜傷口敷料進(jìn)行對(duì)比，為其在臨床傷口護(hù)理中的使用奠定實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)。最后，結(jié)合水凝膠材料溶脹度高的優(yōu)點(diǎn)和傳統(tǒng)敷料強(qiáng)度好的特點(diǎn)，以傳統(tǒng)棉紗布和無(wú)紡布為支架，在傳統(tǒng)材料表面刷涂一定量水凝膠原液，經(jīng)輻照處理后制備出復(fù)合水凝膠材料，為大面積傷口和活動(dòng)度較大傷口的護(hù)理提供了一種更好的敷料。

5、>　　 材料和方法:
　　 1.PAAS/PVA高吸水性樹(shù)脂的制備:選用(PAAS)和(PVA)兩種親水性高分子材料，不同比例混合后，配成總濃度為25％～31％的溶液，經(jīng)高溫溶解后，倒入表面皿制模，應(yīng)用電子束輻照，能量為2.45MeV，電流為14mA，束下裝置傳輸速度為13m/min，照射劑量:30kGy～90kGy，合成高吸水水凝膠材料，經(jīng)鼓風(fēng)干燥箱50℃條件下24小時(shí)烘干，使用粉碎機(jī)粉碎，之后使用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，最終制備出

6、SAP產(chǎn)品。按照歐洲ISO-17910標(biāo)準(zhǔn)中給定的測(cè)試方法，測(cè)定其水分含量、pH值、蒸餾水吸液量、生理鹽水吸液量、吸液速率、離心保液量等指標(biāo)，分析輻照劑量和聚合物比例對(duì)其性能的影響，并和幾種國(guó)內(nèi)外著名產(chǎn)品進(jìn)行比較。
　　 2.PAAS/PVA水凝膠膜的制備:應(yīng)用電子束輻照和物理凍融循環(huán)技術(shù)相結(jié)合的方法，分別制備出上述不同聚合物配比條件下多種水凝膠膜，分別測(cè)定其含水量、凝膠分?jǐn)?shù)、蒸餾水溶脹度（干樣本）、蒸餾水溶脹度（濕樣本）、生理

7、鹽水溶脹度（干樣本）、生理鹽水溶脹度（濕樣本）、抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等指標(biāo)，分析聚合物配比對(duì)其性能的影響，并將幾種不同特點(diǎn)的水凝膠膜材料和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上幾種常見(jiàn)水凝膠膜傷口敷料進(jìn)行對(duì)比。
　　 3.PAAS/PVA復(fù)合水凝膠膜的制備:以傳統(tǒng)紗布和新型無(wú)紡布為支架，在36*20cm2面積大小的無(wú)紡布上，均勻刷涂5ml、20ml、22ml的不同比例的上述水凝膠原液，然后將其平鋪于覆蓋一層保鮮膜的輻照板上進(jìn)行輻照，輻照條件如下:能量為1

8、0Mev，電流為8.5mA，束下裝置傳輸速度為3m/min，輻照劑量為41.7kGy。制備出復(fù)合水凝膠敷料，對(duì)其進(jìn)行蒸餾水和生理鹽水溶脹度測(cè)試，篩選出適于結(jié)合水凝膠的敷料類(lèi)型，進(jìn)一步探索適宜結(jié)合敷料的水凝膠類(lèi)型，摸索出適宜的水凝膠液添加量，篩選出最優(yōu)的制備工藝。
　　 結(jié)果:
　　 1.PAAS/PVA高吸水性樹(shù)脂:采用25:2的聚合物比例，輻照劑量45kGy，制備出的SAP產(chǎn)品含水量3.61％±0.28％，蒸餾水吸液量

9、:502.6±14.6(g/g);生理鹽水吸液量:48.8±2.3(g/g);吸液速率:32.0±2.4(s);離心保液量:41.8±1.6(g/g)。結(jié)果表明，該條件下制備的SAP材料有著較高的吸液能力、吸液速率和離心保水量。
　　 2.PAAS/PVA系列水凝膠膜:采用20∶12的聚合物配比，45kGy劑量照射，然后再進(jìn)行兩次凍融循環(huán)，制備出的水凝膠膜抗張強(qiáng)度約2.752MPa，斷裂伸長(zhǎng)率507.8％，蒸餾水溶脹度(濕樣本)

10、35.3×100％，蒸餾水溶脹度（干樣本）98.9×100％，生理鹽水溶脹度（濕樣本）7.0×100％，生理鹽水溶脹度(干樣本)16.6×100％。結(jié)果表明，該水凝膠膜有著較高的抗張強(qiáng)度和較大的斷裂伸長(zhǎng)率。
　　 3.PAAS/PVA復(fù)合水凝膠膜:以36*20cm2大小無(wú)紡布為骨架，添加20ml的25∶2水凝膠液，制備出的復(fù)合敷料外觀輕薄，強(qiáng)度良好。按照單位質(zhì)量計(jì)算:吸生理鹽水:14.11±0.19(g/g)，吸蒸餾水:54.4

11、4±3.66(g/g)。
　　 結(jié)論:
　　 1、采用輻照交聯(lián)制備出PAAS/PVA高吸水性樹(shù)脂，其吸液體能力隨配比中PVA含量升高先升高后降低，隨輻照劑量的增大呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，其余的pH值、含水量等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到歐洲ISO17910標(biāo)準(zhǔn)對(duì)生理衛(wèi)生高吸水材料的要求，尤其是蒸餾水吸液能力明顯增加，pH值也更加接近于中性，理化性能已達(dá)到甚至超過(guò)幾種國(guó)內(nèi)外SAP的性能。
　　 2、電子束輻照和凍融法均可以實(shí)現(xiàn)聚合

12、物的交聯(lián);隨體系中PVA含量和體系總濃度增加，抗張強(qiáng)度呈現(xiàn)出遞增趨勢(shì)。從多種水凝膠膜中優(yōu)選出“蘇大A”水凝膠膜傷口敷料，其抗張強(qiáng)度達(dá)2.962MPa，該性能為國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品的數(shù)十倍，其溶脹度也優(yōu)于對(duì)比中的國(guó)內(nèi)外品牌，具有良好的醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景。
　　 3、水凝膠原液和艾興薄型無(wú)紡布按照一定比例結(jié)合在一起，制備成以無(wú)紡布為支架的高吸液水凝膠復(fù)合無(wú)紡布敷料，這種敷料輕薄如普通無(wú)紡布，但相比之下吸收滲液能力明顯提高，和水凝膠膜敷料相比，該復(fù)合