一种高透氧、高透光含硅氟水凝胶及含硅氟水凝胶角膜接触镜

技术领域

本发明涉及角膜接触镜制备技术领域，具体涉及一种高透氧、高透光含硅氟水凝胶，本发明同时还涉及采用所述含硅氟水凝胶制备的角膜接触镜。

背景技术

角膜接触镜又称为“隐形眼镜”，与普通框架眼镜相比，因其具有较高的含水量、柔软、佩戴舒适和便捷等特点，越来越受到人们的喜爱，其使用人数正大量增加。硅水凝胶角膜接触镜具有较高的透氧性能，但是硅水凝胶作为一种疏水性材料，由其制备得到的角膜接触镜表面润湿性和润滑性很差，长期佩戴会引起视觉模糊，严重时会造成眼干、眼部发炎等不适。为了提升硅水凝胶角膜接触镜的佩戴舒适性，硅水凝胶角膜接触镜总体上需要进行表面改性，其中最常用的策略是在有机硅单体中加入内部湿润剂或大量的引入亲水基团。然而，在硅水凝胶中引入过多的亲水性聚合物会因为向同性的差异，导致其透光率变差，并因机械性能下降而变得易碎。

水凝胶角膜接触镜具有较低的透氧性能，高含水镜片佩戴舒适度较好，但在环境湿度较低的北方地区，长期佩戴过程中角膜接触镜中水分易挥发，使得角膜接触镜会从人的眼部吸收泪液来保持原有的水含量，易造成角膜缺氧性水肿、眼部发炎、结膜充血、眼干及新生血管增生等症状。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的是提供一种具有高透氧性、高透光性以及适宜力学性能的含硅氟水凝胶。

本发明的另一目的是提供一种采用上述含硅氟水凝胶制备而成的角膜接触镜。

为实现其目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种高透氧、高透光含硅氟水凝胶，按重量份数计，由以下组分聚合反应而成：

含氟硅氧烷单体：20-70份；

亲水性单体：20-60份；

交联剂：0.2-1.0份；

引发剂：0.3-2份；

溶剂：20-80份

所述含氟硅氧烷单体为：不对称单甲基丙烯酰氧基丙基封端聚（3,3,3-三氟丙基）甲基硅氧烷（MFR-M15）与不对称的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷（MCR-M07）、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷（DMS-R11）、丙烯氧基封端氧化乙烯-二甲基硅氧烷-氧化乙烯ABA嵌段共聚物或（3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基）丙基二（三甲基甲硅烷氧基）甲基硅烷（SIGMA）中的任意两种的混合物。

作为本发明技术方案的进一步优选，所述亲水性单体为丙烯酸乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）或N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）中的一种或几种的混合物。

进一步地，所述交联剂为二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）中的一种或两种的混合物。

进一步地，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化苯甲酰中的一种或几种的混合物。

进一步地，所述溶剂为正丁醇、正己醇、正壬醇或异丙醇中的一种或几种的混合物。

本发明公开的一种角膜接触镜，由上述高透氧、高透光含硅氟水凝胶制成。具体制备方法为：将原材料按照配方混合搅拌均匀，注入模具中，利用热引发聚合，镜片通过碱性溶液或有机溶剂溶液浸泡分离，得到水凝胶镜片。所述模具的材质为聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯或聚丙烯腈中的任意一种。

本发明的有益效果在于：

1、不对称单甲基丙烯酰氧基丙基封端聚（3,3,3-三氟丙基）甲基硅氧烷（MFR-M15）与不对称的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷（MCR-M07）联合使用，增加了镜片的韧性，弥补了硅水凝胶镜片易碎的缺点。

2、不对称单甲基丙烯酰氧基丙基封端聚（3,3,3-三氟丙基）甲基硅氧烷（MFR-M15）可以提高氧气在材料中的溶解能力，提高材料透氧性能。

3、不对称单甲基丙烯酰氧基丙基封端聚（3,3,3-三氟丙基）甲基硅氧烷（MFR-M15）可提高含氟硅氧烷单体和亲水单体的相容性，从而提高水凝胶材料透光性能。

因此，相比于现有技术，本发明提供的含硅氟水凝胶配方可以解决硅水凝胶镜片易碎，柔韧性不好以及透光性能差的问题；同时可以解决水凝胶镜片透氧性能差的问题，使制得的水凝胶角膜接触镜镜片更加透亮，佩戴更加舒适。

附图说明

图1为本发明实施例1制备得到的角膜接触镜镜片的投影图；

图2为本发明实施例1制备得到的角膜接触镜镜片的透光率测试图；

图3为本发明实施例2制备得到的角膜接触镜镜片的投影图；

图4为本发明实施例2制备得到的角膜接触镜镜片的透光率测试图；

图5为本发明实施例3制备得到的角膜接触镜镜片的投影图；

图6为本发明实施例3制备得到的角膜接触镜镜片的透光率测试图；

图7为本发明实施例4制备得到的角膜接触镜镜片的投影图；

图8为本发明实施例4制备得到的角膜接触镜镜片的透光率测试图；

图9为本发明实施例5制备得到的角膜接触镜镜片的投影图；

图10为本发明实施例5制备得到的角膜接触镜镜片的透光率测试图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明角膜接触镜的制备过程进行详细说明。

其中，含氟硅氧烷单体中的MFR-M15、MFS-M15、MCR-M07、DMS-R11均购自上海迈瑞尔化学技术有限公司。

实施例1

以2.5g的MCR-M07，1.0g的MFR-M15，2.5g的SIGMA，0.8g甲基丙烯酸，2.5gN-乙烯吡咯烷酮（NVP）为原料，加入0.06g的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)交联剂，0.07g的偶氮二异丁腈，2g正己醇，混合搅拌30min以上，注入模具中，利用热引发聚合，镜片通过0.004mol/L的碳酸氢钠溶液浸泡10h分离，得到水凝胶镜片，镜片的投影图如图1所示。

从图1中可以看出，所得镜片是光学透明的，折射率为1.398-1.413，透光率：94.63%（图2），DK值为113。

实施例2

以2.5g的MCR-M07，1.0g的MFR-M15，1.5g的DMS-R11，0.2g甲基丙烯酸，3.0gN-乙烯吡咯烷酮（NVP）为原料，加入0.06g的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）交联剂，0.05g的偶氮二异丁腈，2g正丁醇，混合搅拌30min以上，注入模具中，利用热引发聚合，镜片通过80℃0.004mol/L的氢氧化钠浸泡4h分离，得到水凝胶镜片，镜片的投影图如图3所示。

从图3中可以看出，所得镜片是光学透明的，折射率为：1.405-1.465透光率：94.58%（图4），DK值为96。

实施例3

以2.5g的MCR-M07，2.5g的MFR-M15，1.2g丙烯氧基封端氧化乙烯-二甲基硅氧烷-氧化乙烯 ABA嵌段共聚物，0.5g甲基丙烯酸，3.0gN-乙烯吡咯烷酮（NVP）为原料，加入0.07g的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）交联剂，0.06g的偶氮二异丁腈，2g正已醇，混合搅拌30min以上，注入模具中，利用热引发聚合，镜片通过pH9.0以上的硼砂、硼酸、氯化钠混合溶液浸泡24h分离，得到水凝胶镜片，镜片的投影图如图5所示。

从图5中可以看出，所得镜片是光学透明的，折射率为：1.410-1.415，透光率：94.48%（图6），DK值为113。

实施例4

以1.0g的MCR-M07，2.5g的MFR-M15，1.5g（3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基）丙基二（三甲基甲硅烷氧基）甲基硅烷（SIGMA），0.5g甲基丙烯酸，3.0g甲基丙烯酸羟乙酯为原料，加入0.05g的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）交联剂，0.06g的偶氮二异丁腈，2g正壬醇，混合搅拌30min以上，注入模具中，利用热引发聚合，镜片通过10%无水乙醇溶液浸泡48h分离，得到水凝胶镜片，镜片的投影图如图7所示。

从图7中可以看出，所得镜片是光学透明的，折射率为1.409-1.439，透光率：94.11%（图8），DK值为95。

实施例5

以2.8g的MFR-M15，1.5g（3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基）丙基二（三甲基甲硅烷氧基）甲基硅烷（SIGMA），1.2g丙烯氧基封端氧化乙烯-二甲基硅氧烷-氧化乙烯 ABA嵌段共聚物，4gN-乙烯吡咯烷酮（NVP），0.5gN,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）为原料，加入0.05g的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）交联剂，0.05g的偶氮二异丁腈，2g正丁醇，混合搅拌30min以上，注入模具中，利用热引发聚合，镜片通过30%无水乙醇溶液浸泡48h分离，得到水凝胶镜片，镜片的投影图如图9所示。

从图9中可以看出，所得镜片是光学透明的，折射率为1.401-1.413透光率：94.56%（图10），DK值为105。

以上含硅氟水凝胶角膜接触镜镜片光透过率使用TM-8S镜片透射比专用测试仪进行检测，折射率使用ATAGO全自动台式折光仪进行检测。

透氧量使用角膜接触镜透氧测量仪（极谱法）检测，极谱法透氧仪可以测量水凝胶和非水凝胶，硬性和弹性接触镜材料的透氧系数，适用于测量各种光焦度和旋转对称几何镜片，硬性和非水凝胶弹性材料成品镜片的修正透氧系数（DK），同样适用于测定水凝胶和非水凝胶，硬性和弹性接触镜材料标准镜片的修正透氧系数。

本发明提供的含硅氟水凝胶柔韧性强，更加透亮，由其制成的硅水凝胶接触镜镜片高透氧且具有较高的柔韧性，减少佩戴时的破损，使得佩戴更加舒适。