ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

30-027-03

Наименование проекта

Способ получения полимерного материала для мягких контактных линз

Назначение

Цель - увеличение степени конверсии гидрогельного полимерного материала для увеличения физико-механических характеристик при сохранении высоких оптических свойств.

Рекомендуемая область применения

Способ применяется в медицине при получении материала с необходимыми качествами для изготовления мягких контактных линз.

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Цель - увеличение степени конверсии гидрогельного полимерного материала для увеличения физико-механических характеристик при сохранении высоких оптических свойств.

Новшество - в качестве сшивающего агента используют дифункциональные производные метакриловой кислоты и сополимиризацию проводят в присутствии

2-гидроксиэтилметакрилата при определенном содержании компонентов, приведенных ниже.

Способ осуществляется следующим образом. В 50-80 мас.% N-винилпирролидона добавляют последовательно с перемешиванием 10-40 мас.%. 2-гидро­ксиэтилметакрилата, 5-15 мас.% метилметакрилата, 0,05-5 мас.% сшивающего агента, в качестве которого выступают дифункциональные производные метакриловой кислоты, и 0,01-1 мас.% инициатора радикальной (со)полимеризации, в качестве которого выступает динитрил азодии-зомасляной кислоты (ДАК). После растворения ДАК смесь фильтруют, продувают током осушенного азота и разливают в герметичные полипропиленовые цилиндры диаметром 12-15 мм. Цилиндры помещают в термостат и нагревают в течение 72 часов, увеличивая температуру в термостате от 30 до 130°С в соответствии с экспоненциальным законом. Затем из цилиндров вынимают твердый блок сополимера и используют для изготовления гидрогельных мягких контактных линз методом токарного точения.

Пример 1. В колбу на 150 мл наливают 53,5 г свежеперегнанного N-винилпирролидона, добавляют последовательно с перемешиванием 40 г свежеперегнанного 2-гидроксиэтилметакрилата, 5 г свежеперегнанного метилметакрилата, 1 г очищенного диметакрилового эфира диэтиленгликоля (ДМЭДЭГ) и 0,5 г ДАК. После растворения ДАК смесь фильтруют, продувают током осушенного азота и разливают в герметичные Полипропиленовые цилиндры диаметром 15 мм. Цилиндры помещают в термостат и нагревают в течение 72 часов, увеличивая температуру в термостате от 30 до 130°С в соответствии с экспоненциальным законом. Затем цилиндры достают из термостата, охлаждают до комнатной температуры и вынимают из них твердые блоки сополимера. Блоки сополимера бесцветные, прозрачные, твердые. Полученный материал после гидратации в dоде при 25°С имеет следующие свойства:

Водосодержание, % - 40

Степень конверсии (содержание гель-фракции), % - 97

Свет oпропускание % - 98

Показатель преломления - 1,408

Предел прочности при растяжении, кГс/см 2 - 3,5

Относительное удлинение при разрыве, % - 75

Водосодержание определяют по формуле

( m h- m o)100/ m h,

где m h - масса гидратированного образца;

m o - масса сухого образца.

Степень конверсии определяют по формуле

m1100/ m o,

где m1 - масса высушенного после экстракции образца;

m o - масса сухого образца.

Экстракцию проводят в течение 60 часов в аппарате Сокслета. После экстракции образцы высушивают в вакуумном сушильном шкафу до постоянного веса. Светопропускание определяют на спектрофотометре Specord-М40, показатель преломления - на рефрактометре RL-2. Предел прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяют на разрывной машине РМБ-30.

Приведенные в таблице примеры 2-4 осуществляют аналогично примеру 1, но при иных соотношениях исходных компонентов.

Сополимер, получаемый предлагаемым способом, обладает высокой степенью конверсии - 95-96% (в прототипе 88-90%), что определяет его высокие физико-механические свойства в гидратированном состоянии (предел прочности при растяжении 3,1-5,2 кГс/см 2, относительное удлинение при разрыве 71-90%), что обеспечивает более длительный эксплуатационный период мягкой контактной линзы. Высокая степень конверсии определяет также высокую твердость сухого полимера, что позволяет очень точно обрабатывать и полировать материал, обеспечивая комфортность пациентам, уменьшить брак при производстве линз. Высокая эластичность материала и низкое содержание экстрагируемых веществ позволяют снизить конъюнктивитные заболевания у пациентов. Данный сополимер, обладая водосодержанием 40-60%, позволит заменить широко используемый в настоящее время и морально устаревший материал "Гиполан" с 38% водосодержанием, ряд импортных материалов.

Таблица

Пример

Состав исходной

композиции

Водосодержание

Степень конверсии

Светопропускание

Показатель преломления

Предел прочности при растяжении

Относит. удлинение при разрыве

Компоненты

кол-во, масс.%

%

%

%

кГс/см 2

%

1

N-винилпирролидон

2-гидроксиэтилметакрилат

метилметакрилат

ДМЭДЭГ

ДАК

53,5

40

5

1

0,5

40

96

98

1,408

5,2

71

2

N-винилпирролидон

2-гидроксиэтилметакрилат

метилметакрилат

ДМЭДЭГ

ДАК

50

34,94

15

0,05

0,01

50

95

95

1,425

4,5

78

3

N-винилпирролидон

2-гидроксиэтилметакрилат

метилметакрилат

ДМЭДЭГ

ДАК

50

34,5

10

5

0,5

54

96

96

1,435

3,5

75

4

N-винилпирролидон

2-гидроксиэтилметакрилат

метилметакрилат

ДМЭДЭГ

ДАК

72

20

5

2,5

0,5

58

95

98

1,442

3,2

82

5

N-винилпирролидон

2-гидроксиэтилметакрилат

метилметакрилат

ДМЭДЭГ

ДАК

80

10

7

2

1

60

95

98

1,448

3,1

90

Преимущества перед известными аналогами

Предлагаемый сополимер обладает высокой степенью конверсии - 95-96 % (в прототипе 88-90 %), что определяет его свойства (предел прочности растяжения 3,1-5,7 кгс/см2).

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

3 тыс. руб. одна пара линз (800 тыс. на одно предприятие-изготовитель в год).

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

29.04.2003

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)