一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺的制作方法

1.本发明属于角膜接触镜技术领域，具体涉及一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺。


背景技术：

2.聚丙烯(pp)是制造角膜接触镜模具最常用的模具塑料材料。其成本较低，材料易得，适合于规模化生产。但pp材料的高度疏水特性，导致硅水凝胶镜片单体在固化中扩散到与pp模具表面接触的镜片表面，导致硅水凝胶角膜接触镜的表面疏水。疏水表面是造成隐形眼镜镜片佩戴感受和效果很差的重要原因，目前已有大量工作研究表面亲水的硅水凝胶角膜接触镜更适合、更舒适的佩戴。
3.硅水凝胶固有的疏水性会造成人眼泪膜在镜片表面沉积脂类物质，造成佩戴的不适感，为了提高亲水性，需要对硅水凝胶镜片表面进行改进。涂层涂覆法是利用涂层涂覆技术改性镜片表面特性。通过内膜涂层技术产生一个均匀且稳定的表面，可以获得相对较低的模量和足够抗撕裂强度。但是，该方法维持时间较短且涂层容易脱落，造成难以获得均匀的亲水性涂层，还需进一步改进模具涂层工艺，以提高硅水凝胶角膜接触镜的亲水性，进而提高佩戴舒适性。


技术实现要素：

4.针对现有表面改性技术的不足，本发明提供了一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，能够获得优秀的亲水性和可着色性，涂层固定持久、不易脱落且表面均匀。使得镜片表面亲水性提高，为佩戴者提供良好的佩戴体验。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，包括有以下步骤：1)聚乙烯醇水溶液的配制：将聚乙烯醇缓慢加入去离子水中，加热搅拌至完全溶解；2)交联剂混合溶液：将甲基丙烯酸羟乙酯（hema）、n-乙烯基吡咯烷酮（nvp）、二甲基丙烯酸乙二醇酯（egdma）和偶氮二异丁腈（aibn）按比例混合均匀；3)亲水涂料的配制：取一定量聚乙烯醇水溶液和交联剂混合溶液稀释至所需浓度；4)涂覆亲水涂料：使用旋转涂布机，将配制的亲水涂料均匀涂覆到光学模具内表面；将镜片溶液注入涂覆模具，进行固化成型，制备镜片。
6.优选地，本发明步骤1）中所使用的聚乙烯醇水解度为70~99%。
7.优选地，本发明步骤1）中聚乙烯醇水溶液加热温度为70~95℃，加热时间为1~15h。
8.优选地，本发明步骤2）中所使用的交联剂混合溶液中，hema：nvp：egdma：aibn比例为1：0.4~2.5：0.001~0.02：0.001~0.02。
9.优选地，本发明步骤3）中的亲水涂料，聚乙烯醇浓度为0.1~2.5%，hema/ nvp浓度
为0.1~2.5%。
10.优选地，本发明步骤3）中的亲水涂料，聚乙烯醇与hema/ nvp在水溶液中比例为1:0.5~2.5。
11.优选地，本发明步骤4）中旋转涂布机设置为300~5000rpm/min，由低速向高速梯度加速旋转涂覆。
12.优选地，本发明步骤4）中热固化温度为60~140℃。
13.本发明制备工艺针对硅水凝胶类角膜接触镜。
具体实施方式
14.下文提供了具体的实施方式进一步说明本发明，但本发明不仅仅限于以下的实施方式。
15.本发明提供一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，使用亲水性聚合物聚乙烯醇涂覆在塑料模具表面。硅水凝胶镜片固化后聚乙烯醇层粘附在硅水凝胶镜片上，形成亲水表面，由此产生的硅水凝胶角膜接触镜具有亲水性和可着色性。
16.实施例1：选用水解度为88%的聚乙烯醇，将10g聚乙烯醇加入到190g去离子水中，90℃搅拌10h，得到质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液。将hema、 nvp、 egdma和 aibn按照50：49：0.5：0.5的比例混合均匀，得到交联剂混合溶液（简称hema/ nvp(50/ 50) ）。取一定量聚乙烯醇水溶液和交联剂混合溶液，加水稀释得到0.1% 聚乙烯醇+ 0.1% hema/nvp(50/50)亲水涂料。
17.涂布机将亲水涂料喷涂到pp模具内部。速度设置为400rpm/min持续3min，提高转速至2000 rpm/min持续3min，然后增加速度到4000 rpm/min持续3min，使得涂料均匀涂覆在模具表面，然后将镜片溶液注入模具，60℃热固化20min后，升温至100℃热固化60min，得到镜片。
18.实施例2：选用水解度为88%的聚乙烯醇，将10g聚乙烯醇加入到190g去离子水中，80℃搅拌12h，得到质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液。将hema、 nvp、 egdma和 aibn按照50：49：0.5：0.5的比例混合均匀，得到交联剂混合溶液（简称hema/ nvp(50/ 50) ）。取一定量聚乙烯醇水溶液和交联剂混合溶液，加水稀释得到0.25% 聚乙烯醇+ 0.25% hema/nvp(50/50)亲水涂料。
19.涂布机将亲水涂料喷到pp模具内部，速度设置为800rpm/min持续2min，提高转速至2000 rpm/min持续2min，然后增加速度到4000 rpm/min持续3min，使得涂料均匀涂覆在模具表面，然后将镜片溶液注入模具，在60℃热固化15min后，升温至90℃热固化60min，得到镜片。
20.实施例3：选用水解度为95%的聚乙烯醇，将10g聚乙烯醇加入到190g去离子水中，90℃搅拌10h，得到质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液。将hema、 nvp、 egdma和 aibn按照70：29：0.5：0.5的比例混合均匀，得到交联剂混合溶液（简称hema/ nvp(70/ 30) ）。取一定量聚乙烯醇水溶液和交联剂混合溶液，加水稀释得到0.2% 聚乙烯醇+ 0.25% hema/nvp(70/30)亲水涂
料。
21.打开选择涂布机，将亲水涂料喷到模具内部，速度设置为100rpm/min持续2min，提高转速至2000 rpm/min持续2min，然后增加速度到4000 rpm/min持续2min，使得涂料均匀涂覆在模具表面，然后将镜片溶液注入模具，在60℃热固化20min后，升温至100℃热固化60min，然后120℃热固化30min得到镜片。
22.实施例4：选用水解度为95%的聚乙烯醇，将10g聚乙烯醇加入到190g去离子水中，90℃搅拌12h，得到质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液。将hema、 nvp、 egdma和 aibn按照70：29：0.5：0.5的比例混合均匀，得到交联剂混合溶液（简称hema/ nvp(70/ 30) ）。取一定量聚乙烯醇水溶液和交联剂混合溶液，加水稀释得到0.15% 聚乙烯醇+ 0.25% hema/nvp(70/30)亲水涂料。
23.涂布机将亲水涂料喷到pp模具内部，速度设置为800rpm/min持续3min，提高转速至2000 rpm/min持续3min，然后增加速度到4000 rpm/min持续3min，使得涂料均匀涂覆在模具表面，然后将镜片溶液注入模具，在60℃热固化15min后，升温至90℃热固化60min，然后120℃热固化30min得到镜片。
24.实施例5：选用水解度为86%的聚乙烯醇，将10g聚乙烯醇加入到190g去离子水中，90℃搅拌12h，得到质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液。将hema、 nvp、 egdma和 aibn按照30：69：0.5：0.5的比例混合均匀，得到交联剂混合溶液（简称hema/ nvp(30/ 70) ）。取一定量聚乙烯醇水溶液和交联剂混合溶液，加水稀释得到0.15% 聚乙烯醇+ 0.15% hema/nvp(30/70)亲水涂料。
25.涂布机将亲水涂料喷到pp模具内部，速度设置为800rpm/min持续2min，提高转速至2000 rpm/min持续2min，然后增加速度到4000 rpm/min持续3min，使得涂料均匀涂覆在模具表面，然后将镜片溶液注入模具，在60℃热固化15min后，升温至90℃热固化60min，然后120℃热固化30min得到镜片。
26.未处理镜片和实例1~5测试数据如下：本发明未尽事宜为公知技术 。
27.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让行业人士了解本发
明的内容，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明内容实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，其特征包含以下几个步骤：1）聚乙烯醇水溶液的配制：将聚乙烯醇缓慢加入去离子水中，加热搅拌至完全溶解；2）交联剂混合溶液：将甲基丙烯酸羟乙酯（hema）、n-乙烯基吡咯烷酮（nvp）、二甲基丙烯酸乙二醇酯（egdma）和偶氮二异丁腈（aibn）按比例混合均匀；3）亲水涂料的配制：取一定量聚乙烯醇水溶液和交联剂混合溶液稀释至所需浓度；4）涂覆亲水涂料：使用旋转涂布机，将配制的亲水涂料均匀涂覆到光学模具内表面；将镜片溶液注入被涂覆模具，进行固化成型，制备镜片。2.按照权利要求1所述的一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，其特征所述的步骤1）中所使用的聚乙烯醇水解度为70~99%。3.按照权利要求1所述的一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，其特征所述的步骤1）中聚乙烯醇水溶液加热温度为70~95℃，加热时间为1~15h。4.按照权利要求1所述的一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，其特征所述的步骤2）中所使用的交联剂混合溶液中，hema：nvp：egdma：aibn比例为1：0.4~2.5：0.001~0.02：0.001~0.02。5.按照权利要求1所述的一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，其特征所述的步骤3）中的亲水涂料，聚乙烯醇浓度为0.1~2.5%，hema/ nvp浓度为0.1~2.5%。6.按照权利要求1所述的一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，其特征所述的步骤3）中的亲水涂料，聚乙烯醇与hema/ nvp在水溶液中比例为1:0.5~2.5。7.按照权利要求1所述的一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，其特征所述的步骤4）中旋转涂布机设置为300~5000rpm/min，由低速向高速梯度加速旋转涂覆。8.按照权利要求1所述的一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，其特征所述的步骤4）中热固化温度为60~140℃。9.按照权利要求1所述的一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，其特征在于，该角膜接触镜为亲水性硅水凝胶类角膜接触镜。

技术总结
本发明提供了一种亲水性硅水凝胶角膜接触镜的涂层工艺，属于角膜接触镜表面处理技术领域。具体工艺步骤为：将一定量的聚乙烯醇水溶液与交联剂溶液混合，配置成亲水涂料，涂覆在光学模具内表面，然后加入镜片溶液，进行固化成型得到镜片。本发明提供的涂层工艺，所用原料廉价易得，操作工序简单，制备得到的硅水凝胶角膜接触镜具有良好的亲水性和可着色性，佩戴舒适不干涩。佩戴舒适不干涩。


技术研发人员：周凌清 何蛟 张爱军
受保护的技术使用者：华诺森（武汉）生物医药技术有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/8/9