полиуретановая композиция для перевязочного материала

Формула изобретения

Полиуретановая композиция для перевязочного материала, включающая гидроксилсодержащий компонент на основе простых полиэфирполиолов, изоцианатный компонент на основе продукта взаимодействия изоцианата и простых олигоэфирполиолов и катализатор уретанообразования, отличающаяся тем, что в качестве гидроксилсодержащего компонента она содержит простой полиэфиртриол с мол.м. 1000 6000 в сочетании с простым олигоэфирдиолом с мол.м. 200 1000, в качестве изоцианатного компонента раствор продукта взаимодействия простого олигоэфирдиола и олигоэфиртриола с толуилендиизоцианатом или его смесью полифениленполиметиленполиизоцианатом в избытке толуилендиизоцианата с содержанием изоцианатных групп 16,8 34,5 мас. и дополнительно содержит воду при следующем соотношении компонентов композиции, мас.

Простой полиэфиртриол с мол.м. 1000 6000 100

Простой олигоэфирдиол с мол.м. 200 1000 1,0 3,0

Вода 1,5 5,3

Катализатор уретанообразования 0,3 0,8

Изоцианатный компонент 29,4 163,6

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к полиуретановым композициям, используемым, в частности, для приготовления повязок, наносимых на ожоговые и другие раны, и может быть использовано в медицине.

Известны полиуретановые композиции, используемые для приготовления перевязочных материалов [1, 2]

Наиболее близкой к предложенной композиции по технической сущности является известная полиуретановая композиция, содержащая гидроксилсодержащий компонент на основе простых полиэфирполиолов, полученных из окиси этилена и/или окиси пропилена, изоцианатный компонент на основе продукта взаимодействия изоцианата и простых олигоэфирполиолов, катализатор уретанообразования (как правило, третичный амин) и вспенивающий агент (галогенированный углеводород) [3] В этой композиции изоцианатный компонент синтезирован из ди-, полиизоцианатов или смеси таких изоцианатов и простого олигоэфирполиола с молекулярной массой 200-20000 и функциональностью по гидроксильным группам, равной 2-6, при избытке изоцианата. Содержание изоцианатных групп в изоцианатном компоненте составляет от 0,33 до 3,05 мг-экв/г, что соответствует величинам 1,4-12,8 мас. В качестве ди- и полиизоцианатов используют толуилендиизоцианат (ТДИ), дифенилметандиизоцианат (МДИ), полифениленполиметиленполиизоцианаты или их смеси [4]

Перевязочный материал на основе известной композиции получают путем смешения гидроксилсодержащего компонента с катализатором уретанообразования и вспенивающим агентом, последующего смешения полученной смеси с изоцианатным компонентом до образования кремообразной смеси, которую выливают на глянцевую бумагу для образования пленки необходимой толщины и полимеризуют при нагревании. Готовый материал стерилизуют и упаковывают. На ране перевязочный материал фиксируют бинтами или тесемками.

Благодаря своей пористой слоистой структуре этот материал способен адсорбировать значительные количества экссудата из раны и в то же время предотвращать его прохождение через материал, за счет чего сохраняется влажный микроклимат, необходимый для заживления раны.

Вместе с тем, полученный на основе известной композиции перевязочный материал требует стерилизации и не обеспечивает плотного прилегания к поверхности раны, в результате чего под повязкой возможно развитие инфекции.

Для создания перевязочных материалов, обеспечивающих герметизацию раны и создание оптимальных условий ее заживления, предложена полиуретановая композиция, содержащая гидроксилсодержащий компонент на основе простых полиэфирполиолов, изоцианатный компонент на основе продукта взаимодействия изоцианата и простым олигоэфирполиолов и катализатор уретанообразования, отличающаяся тем, что в качестве гидроксилсодержащего компонента она содержит простой полиэфиртриол со средней молекулярной массой от 1000 до 6000 в сочетании с простым олигоэфирдиолом со средней молекулярной массой от 200 до 1000, в качестве изоцианатного компонента раствор продукта взаимодействия простого олигоэфиртриола с простого олигоэфирдиола с толуилендиизоцианатом или его смесью с полифениленполиметиленполиизоцианатами в избытке толуилендиизоцианата с содержанием изоцианатных групп 16,8-34,5% и дополнительно содержит воду, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

простой полиэфиртриол 100,0

простой олигоэфирдиол 1,0-3,0

изоцианатный компонент 29,4-163,6

вода 0,3-0,8.

Технический результат от использования предложенной композиции состоит в том, что на ее основе образование эластичного пенополиуретана происходит в условиях окружающей среды без применения галогенированных углеводородов в качестве вспомогательных вспенивающих агентов. Температура пены, развивающаяся за счет выделяющегося тепла реакции, не превышает 41^oC, охватывая интервал 37-41^oC, что обеспечивает возможность создания пористой полиуретановой повязки непосредственно на раневой поверхности путем нанесения на нее перемешанной композиции до начала гелеобразования. Получающаяся при затвердевании композиции полиуретановая повязка хорошо удерживается на ране без дополнительного фиксирования и обеспечивает герметизацию раны и адсорбцию экссудата.

В качестве простого полиэфиртриола со средней молекулярной массой (ММ) от 1000 до 6000 могут быть использованы продукты полиприсоединения окиси этилена и/или окиси пропилена к трехатомным спиртам, подобным глицерину, триметилолпропану и др. Примерами таких полиэфиртриолов являются выпускаемые в промышленном масштабе продукты под названием Лапрол, например, следующих марок: 1003, 3003, 3203, 3503, 3603, 4003, 5003, 6003.

В качестве простого олигоэфирдиола с ММ от 200 до 1000 могут быть использованы линейные продукты полиприсоединения окиси этилена и/или окиси пропилена к этилен- и/или пропиленгликолю. Примерами таких продуктов являются выпускаемые в промышленном масштабе продукты под названием Лапрол, например, следующих марок: 202, 402, 502, 702, 1052.

В качестве катализаторов уретанообразования могут быть использованы третичные амины, например, триэтилендиамин (диазабициклооктан, ДАЮКО), N,N-диметилэтаноламин (ДМЭА), или оловоорганические соединения, такие, как дибутилдилауринат олова (ДБДЛО), октоат олова-II и др.

Простой полиэфиртриол, простой олигоэфирдиол, катализатор уретанообразования и воду до приготовления полиуретановой композиции смешивают друг с другом; далее эта смесь именуется "полиольный компонент".

Изоцианатным компонентом в предложенной композиции служит раствор продуктов взаимодействия нескольких простых олигоэфиртриолов и -диолов с ароматическими изоцианатами в ТДИ. Примерами олигоэфиртриолов являются Лапролы 3003. 5003, 6003 и др. олигоэфирдиолов триэтиленгликоль, Лапрол 402 и др. Ароматическими изоцианатами являются ТДИ (2,4-ТДИ, смеси 2,4- и 2,6-ТДИ в массовом соотношении 65:35 или 80:20) или его смесь с полифениленполиметиленполиизоцианатами (4,4"-МДИ, смеси 4,4"- и 2,4"-МДИ, смеси полифениленполиметиленполиизоцианатов, содержащие 40-75% мас. МДИ и известные под названиями "полиизоцианат", "сырой МДИ", "полимерный МДИ").

Изоцианатный компонент синтезируют общеизвестным способом - взаимодействием ароматических изоцианатов со смесью ди- и триолов. Получаемые продукты представляют собой при комнатной температуре вязкие жидкости с массовой долей изоцианатных групп от 16,8 до 34,5%

Количества компонентов в составе композиции подобраны таким образом, чтобы обеспечить оптимальные параметры вспенивания композиции и необходимые физико-механические свойства и структуру получаемого пенополиуретана.

При уменьшении содержания простого олигоэфирдиола ниже нижнего предела увеличивается жесткость повязки, получаемой на основе композиции, что может вызвать травмирование раневой поверхности, а увеличение его содержания выше верхнего предела снижает прочность получаемого материала и может привести к преждевременному разрушению повязки.

Содержание воды в композиции в заявленных пределах позволяет получить повязку необходимой пористости и плотности.

При увеличении содержания катализатора в композиции и/или массовой доли изоцианатных групп в изоцианатном компоненте выше верхнего предела температура пены увеличивается выше допустимой величины, а при уменьшении этих характеристик ниже нижнего предела увеличивается длительность процесса пенообразования, что приводит к возникновению дефектов в структуре пены. Дефекты структуры возникают также при снижении содержания изоцианатного компонента в композиции ниже нижнего предела или его увеличении выше верхнего предела.

Композицию приготавливают смешением полиольного и изоцианатного компонентов непосредственно перед использованием. Приготовленную композицию наносят на раневую поверхность до начала гелеобразования, в основном, через 60-80 с после начала вспенивания.

Сущность изобретения иллюстрируется приведенным ниже примерами. Примеры 1-7 описывают получение полиольного компонента, примеры 8-14 получение изоцианатного компонента, примеры 15-25 получение и вспенивание полиуретановой композиции.

Примеры 1-7. В реактор, снабженный механической мешалкой, помещают простой полиэфиртриол, простой олигоэфирдиол, катализатор уретанообразования и воду. Перемешивание осуществляют в течение 2 часов. Составы загрузок, плотность и вязкость полученных смесей приведены в таблице 1.

Примеры 8-14. В реактор с мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой и трубкой для подвода осушенного азота к поверхности реакционной смеси помещают ТДИ или его смесь с полиизоцианатом. Содержимое реактора перемешивают 20-30 минут при 20-30^oC, после чего через капельную воронку вводят смесь олигоэфиртриолов и -диолов в течение 60-90 минут при непрерывном перемешивании и подаче азота с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 65^oC. По окончании введения смеси содержимое реактора выдерживают при 60-65^oC в течение 30-60 минут. Составы загрузок, температуры синтеза и свойства полученных изоцианатных компонентов приведены в таблице 2.

Примеры 15-25. В стакан из полиэтилена, стекла или металла помещают полиольный компонент, полученный согласно одному из примеров 1-7, и перемешивают его в течение 60-90 с стеклянной, деревянной или металлической палочкой. Затем добавляют изоцианатный компонент, полученный согласно одному из примеров 8-14, перемешивают в течение 10 с и через 60-80 с после начала вспенивания наносят на раневую поверхность после выполнения ее тщательного туалета. В течение 3-5 минут после окончания нанесения композиция превращается в пористую губку, прочно удерживающуюся на раневой поверхности в течение 7 дней до полной ее эпителизации. Для определения параметров вспенивания и плотности получившейся пены вспенивание проводят еще дважды. В первом случае после 10-секундного перемешивания смеси полиольного и изоцианатного компонентов регистрируют время начала подъема пены (время старта) и время начала образования полимерной нити при вынимании из пены палочки (время гелеобразования). Во втором случае после 10-секундного перемешивания смеси полиольного и изоцианатного компонентов ее выливают в картонную коробку размером 70х70х70 мм, выложенную полиэтиленовой пленкой. После образования эластичной пористой губки ее обжимают, вырезают кубик размером 40х40х40 мм, определяют его массу и вычисляют кажущуюся плотность образца. Для визуальной оценки структуры пены образец разрезают в двух вертикальных направлениях. Составу загрузок, параметры вспенивания и характеристики полученной пены приведены в таблице 3.