水凝胶角膜接触镜材料研究进展
水凝胶角膜接触镜材料的研究进展
角膜接触镜 （ 俗称 隐形 眼镜 ， 英文 名 ｃｎ ｃ ｎ ） 一种精 ｏｔ ｔｅｓ 是 ａ ｌ 致 的眼科 医疗器械 ， 归属于高分子生物材 料领域 ， 主要用 途是矫 正视力。隐形眼镜 的发 展 主要是 其材料 的发 展 ， 关键 在 于改善
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｅ ｏ ａ ｃ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｆ ｃ ｎ ａ ｔｌ ｎ ｔ ｒａｓ ｗｅ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ． Ｔｈ ｉｔｒ ｎ ｅ ｅ ｔｄ ｖ ｌｐ ｔａ ｔ ｅ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓ ｏ ｏ ｔｃ ｅ ｓ ｍａｅ ｌ ｒ ｎ ｚ ｄ ｆ ｍ ｉ ｌ ｅ ｈ ｓｏ ｙ ａ ｄ ｒ ｃ ｎ ｅ ｅ ｏ —
隐形眼镜与人的眼角膜接触 ， 通过 眼镜 时会发 生折射． 光 这 决定了隐形眼镜必须具备特殊的性能 ： 生物相容性 ； 良好的 ① ②
角膜需要 多种 营养物质 以保 证其 正常 的代谢 功能 ， 氧气 是 其 中的重要部分 。只有在充分供 氧的状态下角膜 才能保持 稳定 的水合状态 。高透氧是保证镜 片材料 配戴安全性 和有效性 的关 键， 否则 就会 引起角 膜 的水 肿 。接触镜 的透 氧能 力常用 氧气 渗 透 系数 Ｄ （ ｋ 透氧 系数是氧气在 角膜接触镜 材料 中的扩散 系数 Ｄ 与溶解系数 ｋ的乘积 ， 通常 简称 为 Ｄ ｋ值 ， 与单位重 量的干燥 它 水凝胶在达到溶胀平衡 的时候所能 吸收的水分 的重 量成正 比。 ）
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水凝胶作为角膜接触镜材料的应用
本科课程论文题目 : 水凝胶作为角膜接触镜材料的应用(Hydrogels as contact lens materials applications)院（系）化学学院专业化学(师范)课程材料化学二○一三年一月水凝胶作为角膜接触镜材料的应用摘要水凝胶是一种能在水中溶胀并保持大量水分而又不被溶解的交联聚合物。
这类材料吸水后柔软而富有弹性,不容易造成组织损伤, 目前被广泛地应用在生物医学领域中。
软性亲水的水凝胶材料配戴舒适,又能被赋予一定的光学性能,能很好地满足人们矫正视力和自然视觉的要求,因此成为制造角膜接触镜的一类主导材料。
本文章介绍了用作角膜接触镜的水凝胶材料;分析了材料的性能要求;综述了角膜接触镜材料的研究进展。
关键词:角膜接触镜;水凝胶;亲水性;透氧性;Hydrogels as contact lens materials applicationsAbstract The hydrogel is a swell in water and maintain large amounts of water without being dissolved in a crosslinked polymer. Such material after absorbing water is soft and elastic, not easy to cause tissue damage, and is now widely applied in the biomedical field. Comfortable to wear soft hydrophilic hydrogel material, and can be given to certain optical properties, can well meet the requirements of people corrected visual acuity and natural visual, and therefore become the dominant material of a class manufacturing contact lenses. This article describes the hydrogel material used as a contact lens; analysis of the performance requirements of the material; contact lens materials.Keywords contact lenses; the hydrogel; hydrophilic; oxygen permeability;引言隐形眼镜又称角膜接触镜,已经被广泛应用于矫正视力、眼睛美容、视力防护、眼科手术辅助治疗、治疗眼外伤、矫正红绿色盲、眼药控制释放等领域。
水凝胶的研究进展
水凝胶（Hydrogel）是一类具有亲水基团， 能被水溶胀但不溶于水的具有三维网络结 构的聚合物。是以水为分散介质的凝胶。 具有网状交联结构的水溶性高分子中引入 一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与 水分子结合，将水分子连接在网状内部， 而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一 种高分子网络体系，性质柔软，能保持一 定的形状，能吸收大量的水
身体积明显增大的现象，这是弹性凝胶的 重要特性，凝胶的溶胀分为两个阶段：第 一阶段是溶剂分子钻入凝胶中与大分子相 互作用形成溶剂化层，此过程很快，伴有 放热效应和体积收缩现象（指凝胶体积的 增加比吸收的液体体积小）
（二）环境敏感性
环境敏感水凝胶
---------又称智能水凝胶，根据环境变化的 类型不同，环境敏感水凝胶又分为如下几 种类型：温敏水凝胶，PH敏水凝胶，盐敏 水凝胶，光敏水凝胶，电场感应水凝胶， 形状记忆水凝胶，非离子型水凝胶溶胀性 只取决于聚合物的化学成分，而与外界环 境无关。
水凝胶在药用高分子材料进展
⑺阿达帕林凝胶:可抑制人类多形核白细胞的化学 趋化反应，并可通过抑制花生四烯酸经脂氧化反 应转化为炎症媒介物来抑制多形白细胞的代谢， 从而缓解由细胞反应介导的炎性反应。适用于寻 常痤疮的皮肤治疗。
⑻冰带是国内首创新产品，采用国际蓄能高分子 材料蓝冰研制而成的高科技绿色环保产品。蓝冰 在常温状态下呈蓝色柔软透明状胶体，热容量是 水的2-3倍，具有蓄冷降温及蓄热保暖的双重功效， 使用方便，安全。
2.化学水凝胶，通过化学键交联形成 的三维网络聚合物，是永久性的。
根据合成材料分类：
1.天然高分子水凝胶
2.合成高分子水凝胶
3.天然和合成高分子杂化水凝胶
水凝胶的性质
硅水凝胶隐形眼镜材料的合成与性能研究
硅水凝胶隐形眼镜材料的合成与性能研究王延龙【摘要】以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N-乙烯基毗咯烷酮(NVP)和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为单体,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过本体聚合反应合成新型硅水凝胶角膜接触镜.考察了各单体配比、反应温度等对聚合的影响.结果表明,当反应温度为90℃,反应时间为2h,V(HEMA):V(NVP):V(KH-570) =8∶ 1∶1时,合成的隐形眼镜透氧量(DK/t)达到64.0×10-9(cm3O2·cm)/(cm2·s·mmHg),含水量38％,透光率95.5％以上.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2014(043)002【总页数】3页(P316-318)【关键词】甲基丙烯酸羟乙酯;本体聚合;硅水凝胶;透氧量【作者】王延龙【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325.7目前，市场上为大众所接受的仍是由水凝胶聚合物制备而成的软性隐形眼镜，它的透氧性与其含水量成正比，传统水凝胶的最大透氧率为40 DK。
但是，材料本身的水分会因蒸发而流失，进而吸收泪液以保持原有含水量，以至造成双眼脱水干涩，如果提高含水量则会降低材料的机械性能［1-2］。
硅水凝胶是一种具有亲水性的有机高分子材料，呈“蜂窝状”结构，可通过有机硅相和水凝胶相两种通道输送氧气，从而具有更高的氧气透过性能，可用于制造高档隐形眼镜。
硅水凝胶与传统水凝胶相比，完美的解决了高透氧性和低含水润湿性不能共存的问题。
因为硅是一种具有较好透氧能力的物质，使氧气能通过双重途径通过隐形眼镜而达到眼部。
另外，有机硅的加入，也同时起到了增强材料机械性能的作用［3］。
因此，对于长时间佩戴隐形眼镜者及容易眼干者，硅水凝胶隐形眼镜有着巨大的优势。
当前对于高透氧性硅水凝胶材料的研究已经发展了三代，多数上市的产品为国外品牌，例如视康、博士伦、强生等，且产品价格较高。
水凝胶的研究进展
水凝胶的研究进展俊机哥哥0913010407(广西师范学院化学与生命科学学院09高分班)摘要:本文对水凝胶的制备方法、性质及其应用进行了简单的介绍。
关于水凝胶的制备，我们在文章的介绍了三种方法：单体聚合并交联、聚合物交联、载体的接枝共聚。
关键字: 水凝胶制备性质应用生物医学前言水凝胶这个词最早出现于1960年，当时是由捷克的Wicherle和Lim研制的聚强乙基丙烯酸甲酯。
它本身是硬的高聚物，但它汲取水分后就变成具有弹性的凝胶，故称水凝胶。
水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物，在水中能够汲取大量水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶化。
水凝胶可由不同的亲水单体和疏水单体聚合而成。
由于其具有三维网络结构，故相对分子质量很高，其交联网络结构主要由化学键、氢键或范德华力等组成。
溶胀时溶液可以扩散进入交联键之间的空间内，交联密度越大，三维网络间的空问就越小，水凝胶在溶胀时汲取的水分也就越少。
由于水凝胶外表不易粘附蛋白质和细胞，故在与血液、体液及人体组织相接触时会表现出良好的生物相容性；其它，水凝胶由于含有大量的水分而非常柔软，并且类似于生物体组织，故作为人体植入物可以减少不良反响。
因此，水凝胶被作为优良的生物医学材料得到广泛应用2。
例如，PVP水凝胶可作为眼科手术中黏弹物质及人工玻璃体材料。
PVA水凝胶可用于关节重建、人工软骨、人工喉及人工玻璃体。
PVA 是第一个被广泛使用在移植方面的水凝胶。
水凝胶已被用做鼻子、面部、缺唇修补、替代耳鼓膜等方面。
水凝胶用做人工软骨、腱以及主动脉接枝不久将被商业化。
其它，水凝胶在日用品，工业用品，农业、土建等领域也有广泛应用。
1 水凝胶的制备1. 1 单体聚合并交联合成水凝胶的单体很多,大致分为中性、酸性、碱性3 种,表1 列出了局部单体及交联剂。
表1水凝胶制备中常用的单体和交联剂水凝胶可以由一种或多种单体采纳电离辐射、紫外照耀或化学引发聚合并交联而得。
一般来说,在形成水凝胶过程中需要参加少量的交联剂。
水凝胶研究进展综述
水凝胶研究进展综述
以下是关于水凝胶研究的一些综述性的进展：
水凝胶是一类高度吸水性的材料，其网络结构能够保持大量的水分，并且可以在不失去结构稳定性的情况下释放水分。
这使得水凝胶在许多领域，包括生物医学、药物传递、生物传感、柔性电子学、农业等方面都有着广泛的应用。
以下是一些水凝胶研究领域的进展：
1.合成方法：
•不断有新的合成方法被提出，以实现对水凝胶结构和性质的精确控制。
这包括自组装方法、模板法、交联聚合法等。
2.生物医学应用：
•水凝胶在生物医学领域的应用备受关注。
例如，水凝胶可以用于药物传递、组织工程、创伤敷料、生物传感器等方
面。
其生物相容性和可调节的物理化学性质使得其在医学
领域有着广泛的潜力。
3.柔性电子学：
•水凝胶因其柔软、透明、高吸水性等特性，在柔性电子学领域也得到了广泛关注。
例如，可在水凝胶基底上制备柔
性传感器、可穿戴电子设备等。
4.环境应用：
•在环境保护和农业领域，水凝胶也发挥着作用。
其可以用于水资源的调控、土壤保湿、植物生长的改良等。
5.智能响应性：
•研究者们通过引入响应性物质，使得水凝胶可以对外界刺激（如温度、pH、光照等）做出智能响应。
这为一些可控
释放和刺激响应性的应用提供了新的可能性。
这些领域的研究取得了显著的进展，不断有新的水凝胶材料、结构设计和应用方法涌现。
在不同学科领域的交叉合作下，水凝胶将有望在更多领域发挥其优越性能。
需要注意的是，研究进展可能会随着时间的推移而有所更新，因此建议查阅最新的文献和综述以获取最新信息。
共聚物水凝胶接触镜材料的研究_黎新明
第20卷第2期高分子材料科学与工程V o l.20,No.2 2004年3月POLYM ER M ATERIALS SCIENCE AN D EN GIN EERING M ar.2004共聚物水凝胶接触镜材料的研究黎新明1,崔英德1,蔡立彬2(1.仲恺农业技术学院,广东广州510225; 2.西北工业大学材料科学与工程学院,陕西西安710072)摘要:以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,N-乙烯基吡咯烷酮(N V P)、甲基丙烯酸U-羟乙酯(HEM A)以及甲基丙烯酸酯共聚,制备水凝胶接触镜材料,并研究了该水凝胶的溶胀性能。
实验发现,不添加交联剂的情况下,共聚产物即可形成具有交联结构的水凝胶;随NV P含量的增大,水凝胶的平衡溶胀度也增大;少量甲基丙烯酸酯的加入,可较小幅度地降低共聚物水凝胶的平衡溶胀度;T G分析表明,N V P与HEM A二元共聚物水凝胶中的自由水容易脱水,而添加甲基丙烯酸酯可增强水凝胶的抗脱水性能,以甲基丙烯酸乙酯较为明显。
关键词:N-乙烯基吡咯烷酮;甲基丙烯酸U-羟乙酯;水凝胶;角膜接触镜中图分类号:T Q325.7 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2004)02-0191-04 角膜接触镜俗称“隐形眼镜”,近年来在我国发展迅速。
角膜接触镜的制造材料,包括硬性不透气材料、硬性透气性材料、软性非亲水性材料以及水凝胶材料[1]。
其中,采用水凝胶材料制造的角膜接触镜具有配戴舒适、透氧性好、可辅助治疗眼疾等优点,成为主要的角膜接触镜制造材料。
研究发现,水凝胶角膜接触镜材料的透氧能力与其含水量成正比[2],并且与水凝胶中水的存在状态有关[3]。
故在保证材料强度的条件下提高其含水量,有助于提高材料的透氧能力。
NV P是一种重要的乙烯基化合物,具有良好的水溶性、生理相容性等性能[4]。
本研究拟将HEM A与水溶性单体NV P及非亲水性甲基丙烯酸酯共聚,制备适合作为角膜接触镜材料的水凝胶,并研究这种水凝胶材料的溶胀性能。
水凝胶角膜接触镜材料及其应用
2、运动光学
2、运动光学
水凝胶角膜接触镜材料在运动光学领域也有着广泛的应用。这种材料能够为 运动员提供更好的视觉效果和更舒适的佩戴体验。在佩戴水凝胶角膜接触镜时， 运动员可以更好地适应不同的光线条件，减少眼部疲劳和眼症状的发生，提高 比赛表现。
1、佩戴步骤
1、佩戴步骤
在佩戴水凝胶角膜接触镜之前，需要彻底清洁双手，并将镜片从镜盒中取出。 然后，将镜片放在食指尖上，滴入适量润眼液，用另一只手指将镜片轻轻推入眼 内。在佩戴好镜片后，可以轻眨几下眼睛，确保镜片位置正确且舒适。
研究结果
研究结果
通过对比实验发现，采用辐射交联法制备的水凝胶具有更佳的物理性能和化 学稳定性，其药物释放速率和生物相容性也得到显著改善。此外，我们发现添加 离子交换膜能够提高水凝胶的药物离子化程度，从而更好地透过角膜屏障，提高 药物的利用效率。
结论
结论
本研究通过对基于角膜接触镜的眼药缓释水凝胶材料的制备方法和性能评估 进行详细研究，发现辐射交联法制备的水凝胶具有更佳的性能。同时，我们发现 添加离子交换膜能够提高水凝胶的药物利用效率。然而，本研究仍存在一定的不 足之处，例如未对不同药物在不同制备条件下的释放效果进行深入研究，未来我 们将继续针对该领域进行深入研究，为眼药缓释水凝胶材料的制备和应用提供更 多理论依据。
研究现状
研究现状
目前，基于角膜接触镜的眼药缓释水凝胶材料主要包括聚合物水凝胶、纳米 水凝胶和离子交换膜等。其中，聚合物水凝胶是最常用的材料之一，其具有良好 的生物相容性和化学稳定性，能够缓慢释放药物并保护角膜。制备聚合物水凝胶 的方法包括物理交联法、化学交联法和辐射交联法等。而纳米水凝胶作为一种新 型材料，具有更高的药物负载能力和更佳的生物相容性。
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水凝胶角膜接触镜材料研究进展汤 琦,于俊荣,陈 蕾,诸 静,胡祖明(东华大学材料科学与工程学院,上海201620)摘要 以角膜接触镜材料的基本要求为出发点,在相关文献和专利的基础上综述了目前软性亲水的水凝胶角膜接触镜材料的研究进展及发展趋势。
特别针对传统型水凝胶角膜接触镜的透氧和均一成分构建的局限,分别重点介绍了高透氧角膜接触镜材料及互穿网络角膜接触镜材料。
前者通过引入硅氧烷成分使角膜接触镜的延长配戴成为可能,后者则通过交联互锁的结构实现了材料的均一性和稳定性,从而为角膜接触镜材料在药物释放和治疗用途上的更广泛应用创造了条件。
关键词 水凝胶角膜接触镜 高透氧 互穿网络中图分类号:T Q314.2Research Progress on Hydrogel Contact Lens MaterialsT ANG Qi,YU Junrong,CHEN Lei,ZH U Jing,HU Zuming(Scho ol of M ater ial Science and Eng ineering ,Dong hua U niv ersity ,Shang hai 201620)Abstract St arted w ith the basic needs of contact lens mater ials,some recent advances and the dev elo pment trends r egar ding soft hydro gel contact lens materials are review ed in this ar ticle based o n related literatur es and pa -tents.Specially ,for the requirements o f o xy gen per meability and ho mo geneous co nstr uctio n,new ly co nt act lens ma -terials w ith high o xy gen permeability and inter penetrating po lymer netw or ks (IP N s)str uctures are emphatically intr o -duced.T ime -la pse wear of contact lens can be acquired by ox yalkylat ion,ho mo geneity and stabilit y can be achiev ed v ia obtaining crosslinked inter lo cking str ucture,that w ill make the contact lens materials used widely in drug liber ation and treatment.Key words hy dr og el contact lens,hig h o x yg en permeability,IPN s汤琦:女,1985年生,博士研究生,主要从事接触镜材料的研究 E -mail:tang qi@ 胡祖明:通讯联系人,教授 E -mail:hzm@水凝胶是一种能在水中溶胀并保持大量水分而又不被溶解的交联聚合物。
这类材料吸水后柔软而富有弹性,不容易造成组织损伤,目前被广泛地应用在生物医学领域中[1-4]。
软性亲水的水凝胶材料配戴舒适,又能被赋予一定的光学性能,能很好地满足人们矫正视力和 自然视觉 的要求,因此成为制造角膜接触镜的一类主导材料。
1 水凝胶角膜接触镜材料的设计要求作为一类特殊的生物材料,角膜接触镜材料必须在具有良好光学性能的同时保证与眼环境的相容性[5]。
因此,除了需要具有各向同性的结构以保证透光性的要求外,亲水性和透氧性是为了保证配戴过程舒适健康需要考虑的2个关键因素。
1.1 材料的亲水性水凝胶角膜接触镜材料的亲水性一方面表现在材料与水结合的能力即材料的含水量上,另一方面则表现在材料表面的可湿润性上。
水凝胶的平衡含水量由式(1)表示。
E WC (%)=(M e-M )/M 100%(1)式中:E WC 为平衡含水量;M e 为水凝胶吸水平衡后质量;M为水凝胶干重。
平衡含水量越高,镜片柔软性越好。
同时,对于传统型角膜接触镜来说,含水量越高,透氧性、离子渗透性能越好,配戴也更为舒适。
1.2 材料的透氧性角膜需要多种营养物质以保证其正常的代谢功能,氧气是其中的重要部分。
角膜只有在充分供氧的状态下才能保持稳定的水合状态,这是保证镜片材料配戴安全性和有效性的关键,否则就会引起角膜的水肿。
角膜接触镜的透氧能力常用氧气渗透系数(Oxygen perm eability)Dk 和氧气传导系数(Oxygen transmissibility)Dk/t (单位厚度材料的透氧性能)来表示。
医学研究指出,要满足无角膜水肿的日戴要求,Dk /t 值必须大于24banrrers/mm ;而过夜配戴(Over -night w ear)和延长配戴(Extended w ear,EW)时要求Dk/t 值分别大于87banrrers/mm 和125banrrers/mm 才无因缺氧引起的相关症状[5,6]。
基于接触镜材料的这些特殊要求,在设计此类材料时,一方面要选择合适的单体来赋予材料亲水性、透氧性等特殊性能,另一方面还要有合理的成分组建形式来保证材料透明性的要求。
2 传统日戴型水凝胶接触镜材料自1970年Wichterle [7]制造出聚甲基丙烯酸- -羟乙酯(Poly -H EM A)水凝胶并发明水凝胶材料角膜接触镜的离心浇注成型工艺以来,角膜接触镜工业在20世纪70年代就出现了繁荣的局面。
Poly -H EM A 是H EM A 单体(如图1)聚合形成的有交联侧链的聚合物,含水量为38%。
这种材料比较柔软,力学强度较高,具有很好的生物相容性和光学性能,但透氧性能还不很理想。
图1 H EMA 单体Fig.1 HEMA mon omer传统型软性接触镜考虑通过提高材料含水量来增加其透氧性和柔软性。
通常的做法是在丙烯酸酯类单体中引入其它亲水单体,如N -乙烯基吡咯烷酮(NV P)(如图2)等,通过自由基引发剂引发,以无规共聚的方式形成[8,9]。
NV P 是一种水溶性高分子化合物,具有较好的透光性和生物相容性。
一般来说,PV P 在水凝胶中的含量越高,所得材料的平衡含水量也就越大,透氧性能也越好。
图2 NVP 单体Fig.2 NVP monome r常用的亲水单体还有丙烯酰胺(AM )、N,N -二甲基丙烯酰胺(DM AA)等。
表1所示为几种市售传统共聚物水凝胶接触镜材料的化学成分和含水量。
表1 传统共聚物水凝胶接触镜材料Table 1 Conventional copolym er hydrogelcontac t lens mateialsT rade name Chemical constituentsWater content/%Polymacon HEMA,EGDA 38Vifilcon -A H EM A,MA,PVP,EGDA55Surfilcon -A MM A,MA,PVP 74Droxifilcon -A HEMA,MA 47Ocufilcon -AH EMA,M A,EGDA463 新型角膜接触材料传统软镜材料通过增加材料含水量的方法来提高材料的透氧性存在以下局限:一方面由于丙烯酸酯类单体与N VP 等亲水单体竞聚率存在较大差异,随着亲水单体含量的增加容易出现相分离现象,使材料变得不透明,同时使强度减小;另一方面,由于水的Dk/t 值为80banrrers/mm ,也就是说,通过增加材料含水量的方式提高透氧性使其达到的极限值仅仅是80banrrers/mm ,因此这类材料只能满足日戴的需求,更长时间的配戴则会受到限制。
所以,对于角膜接触镜的设计,近几年的研究重点主要放在2个方面:(1)选择有更好透氧性的单体;(2)组建更加稳定均一的体系。
3.1 高透氧角膜接触镜由于含硅聚合物有良好的链柔顺性,并且有较大体积的硅氧基团(-Si(CH 3)2-O -),因此O 2在有机硅材料上有较大的扩散系数D 。
纯二甲基硅氧烷的D k/t 值可达600banrrers/m m,远远大于连续配戴要求的125banrrers/m m,而且生物相容性优良,被用来制造高透氧角膜接触镜。
但是由于单纯硅胶材料制得的镜片不含水,容易疏水粘附在角膜上,因此人们希望将水凝胶材料的亲水性与硅氧烷材料优异的透氧性能相结合,提出了硅水凝胶的概念。
但是,有机硅的内在疏水性导致其与大多数亲水单体不相容。
为了防止较大程度的相分离,保证镜片的透明度,必须对此加以改善。
一方面可以通过添加低相对分子质量的疏水助溶单体来提高有机硅材料与亲水单体的相容性。
Lai [10-12]的研究指出,硅水凝胶镜片的透氧性能只与硅氧基团的含量有关,而与硅氧基团的结构无关,因此用含硅的助溶单体取代部分高相对分子质量的疏水聚合物是一种较为理想的选择。
T RIS 是常用的一种助溶单体,如图3所示。
TRIS 的加入降低了交联密度,从而使材料更加柔软[13]。
专利[14-18]进一步指出,低相对分子质量硅氧烷单体上的羟基等含活性氢的基团,有助于有机硅组分与亲水单体或水性聚合物互溶。
图3 常用的低相对分子质量助溶单体(TRIS )Fig.3 Common ly u se d low molecu lar cosolventmon omer(TRIS )另一方面可以通过在聚硅氧烷的主链或侧链上引入亲水乙烯基或甲基丙烯酸酯基等亲水基团,从而使其与其它亲水单体能够更好地互溶。
引入亲水或极性侧链的方法很多,如M ichael 加成反应[19-22],与异氰酸酯的加成反应[21-24],在氨基[21,25,26]、羧基[27]等活性基团作用下的环氧基团开环反应等。
但是,在活性基团与环氧基团反应时需要考虑到转移酯化反应[26,28-30],减少副产物。
美国Bausch &Lomb 等公司[31]在硅水凝胶的开发方面做了较多的工作,介绍了一种由乙烯基碳酸酯和乙烯基氨基甲酸聚硅氧烷组成的功能化合物。
该功能化合物中含有N -乙烯基吡咯烷酮(NVP),从而提高了其生物相容性。
添加特定的交联剂能改善乙烯基和氨基甲酸功能单体的共聚性能。
该公司[32]还研制了一种适用于水凝胶接触镜材料的共聚物,采用由三甲代甲硅烷基封端的单体形成硅氧烷水凝胶。
3.2 互穿网络角膜接触镜为了具备优良的透光性能,角膜接触镜材料应该具有各向同性的结构。