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CN107022101A - 按摩单元及其制备方法和应用 - Google Patents

按摩单元及其制备方法和应用 Download PDF

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CN107022101A CN201710406426.0A CN201710406426A CN107022101A CN 107022101 A CN107022101 A CN 107022101A CN 201710406426 A CN201710406426 A CN 201710406426A CN 107022101 A CN107022101 A CN 107022101A
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Abstract

本发明属于按摩设备技术领域，具体涉及一种按摩单元及其制备方法和应用。本发明提供的按摩单元，主要由基体材料制备而成，所述基体材料的表面具有亲水润滑涂层；所述基体材料主要由质量比为1：0.5～2的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成。本发明的按摩单元的制备方法包括以下步骤：按照配比将质硅橡胶A组分和硅橡胶B组分充分混合均匀，固化后，制得基体材料；通过紫外光接枝的方式在所述基体材料表面制得亲水润滑涂层；将表面附有亲水润滑涂层的基体材料，注入按摩单元的模具中，加热成型，即得所述按摩单元。本发明的按摩单元具有较高的机械性能的同时，还具有良好的亲水润滑性，稳定性好，使用寿命长。

Description

按摩单元及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于按摩设备技术领域，尤其涉及一种按摩单元及其制备方法和应用。
背景技术
硅橡胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应，在各行各业以及日常生活中有着广泛的应用。尤为突出的是，硅橡胶因其拥有稳定的理化特性，良好的生物相容性、组织相容性和抗凝血性，被广泛应用于医用领域，如按摩设备、人工耳、气管插管、导尿管、脑室腹腔引流管等，医用硅橡胶已经成为目前应用最广、价值最大的医用高分子材料之一。尤其是近年来，硅橡胶在按摩设备方面的应用越来越广泛。
然而由于硅橡胶的分子呈螺旋性，非极性的R基处于螺旋的外侧，分子极性很低，疏水性强；作为疏水性材料，在与人体皮肤接触时，摩擦力较大，且容易吸附细菌。因此，对硅橡胶材料进行改性可以获得较好的亲水润滑性能，从而减少材料表面的细菌粘附，更适合与人体肌肤短期或长期接触。
目前，对硅橡胶材料的亲水润滑性能的改性，大多采用接枝的方式。接枝是指聚合物材料的大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应，通过增加这些支链或功能性侧基使得材料表面的性质发生改变。接枝方法包括紫外光接枝法、化学接枝法和辐射接枝等。与其他接枝方法相比，紫外光接枝法具有操作方便、设备成本低、反应速度快并易于连续化操作等特点。然而，现有的紫外光接枝方法对材料的穿透力较弱，接枝效果不理想，并且容易出现接枝不均匀的现象，表面结构不稳定，造成亲水润滑涂层容易脱落，不能保持长效的亲水润滑性，不利于长期使用。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种按摩单元，具有较高的机械性能的同时，还具有良好的亲水性和润滑性，能够有效抑制细菌的粘附，极大的提高使用的舒适性和安全性。
本发明的第二目的在于提供一种按摩单元的制备方法，具有操作方便、简单高效、适合于工业化连续生产的优点，能够赋予按摩单元材料持久稳定的亲水润滑性能，延长使用寿命。
本发明的第三目的在于提供一种上述按摩单元在眼部按摩设备中的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
根据本发明的第一个方面，本发明提供一种按摩单元，所述按摩单元主要由基体材料制备而成，所述基体材料的表面具有亲水润滑涂层；
所述基体材料主要由质量比为1：0.5～2的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成。
作为进一步优选技术方案，所述亲水润滑涂层包括接枝改性层和亲水润滑层，所述接枝改性层设于所述基体材料的外表面，所述亲水润滑层设于所述接枝改性层外表面；所述接枝改性层与所述亲水润滑层形成互穿交联网络。
作为进一步优选技术方案，所述接枝改性层中的接枝单体为OP－10和PEG1000的混合物；
所述亲水润滑层中的亲水性单体为水性环氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯酰胺中的一种或两种。
作为进一步优选技术方案，所述基体材料主要由质量比为1：1～1.5的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成；
优选地，所述基体材料主要由质量比为1：1的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成。
作为进一步优选技术方案，所述硅橡胶A组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷80～120份、白炭黑10～40份、氧化镁5～30份和铂类催化剂0.1～1份；
所述硅橡胶B组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷10～30份、甲基含氢聚二甲基硅氧烷70～90份、双酚A0.1～10份、填料0.5～20份、抑制剂0.01～2份和添加剂0.01～10份。
作为进一步优选技术方案，所述铂类催化剂为铂粉末、铂黑、氯铂酸、氯铂酸的烯烃络合物或氯铂酸与二乙烯基甲基二硅氧烷的络合物；
优选地，所述填料为纳米硅或纳米二氧化钛；
优选地，所述抑制剂为1，3－二乙烯基二甲基二硅氧烷或四甲基四乙烯基环四硅氧烷；
优选地，所述添加剂为过氧化苯甲酰、二枯基过氧化物或2，5－二甲基－2，5－二叔丁基过氧化己烷。
根据本发明的第二个方面，本发明提供一种以上所述的按摩单元的制备方法，所述方法包括以下步骤：
将质量比为1：0.5～2的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分充分混合均匀，固化后，制得基体材料；
通过紫外光接枝的方式在所述基体材料表面制得亲水润滑涂层；
将表面附有亲水润滑涂层的基体材料，注入按摩单元的模具中，加热成型，即得所述按摩单元。
作为进一步优选技术方案，所述亲水润滑涂层的制备方法包括以下步骤：
(a)将高压灭菌后的基体材料浸泡在含有光敏剂的丙酮溶液中，进行预处理；
(b)将预处理后的基体材料放入装有OP－10和PEG1000的混合溶液的反应器中，反应器密闭，通入氮气，用紫外光辐照接枝25min～55min，在基体材料表面形成接枝改性层；
(c)将表面附有接枝改性层的基体材料进行残留物的去除；
(d)在氮气保护下，将步骤(c)得到的材料浸入含有亲水性单体和引发剂的溶剂中，在紫外光下辐照1min～8min；
(e)将步骤(d)得到的材料浸入含有交联剂和添加剂的溶剂中，在紫外光下进行辐照交联1min～20min，在接枝改性层的表面形成亲水润滑层。
作为进一步优选技术方案，所述步骤(a)中，所述光敏剂为二苯甲酮，光敏剂二苯甲酮的浓度为0.03g/mL～0.06g/mL；
优选地，所述步骤(b)中，所述OP－10按照0.1v/v％～1v/v％溶入质量浓度为50％的PEG1000水溶液中；
优选地，所述步骤(c)中，将表面附有接枝改性层的基体材料浸泡在30℃～50℃的蒸馏水或去离子水中5min～20min，或者浸泡在体积浓度为20％～50％的乙醇水溶液中5min～20min，以去除表面残留的均聚物；
优选地，所述步骤(d)中，所述亲水性单体为水性环氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯酰胺中的一种或两种；所述引发剂为4－甲基二苯甲酮、2，4，6－三甲基二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯或异丙基硫杂环蒽酮中的任意一种；所述溶剂为N，N－二甲基乙酰胺、N，N－二甲基甲酰胺或磷酸三乙酯中的任意一种；
优选地，所述步骤(e)中，所述交联剂为戊二醛、二甲基丙烯酸乙二醇酯、季戊四醇四丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种；所述添加剂为聚乙烯吡络烷酮、环氧乙烯－环氧丙烯－环氧乙烯三嵌段共聚物或聚乙二醇中的任意一种。
根据本发明的第三个方面，本发明提供一种以上所述的按摩单元在眼部按摩设备中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的按摩单元，采用一定质量比的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备得到基体材料，该基体材料的表面附有亲水润滑涂层，使得该按摩单元具有较高的机械性能的同时，还具有良好的亲水润滑性；并且，该亲水润滑涂层与基体材料的结合牢固可靠，稳定性好，使用寿命长。
2、本发明的按摩单元的制备方法，能够赋予硅橡胶材料持久稳定的亲水性能，使其表面保持长效的亲水润滑性，接枝效果更佳，性能更好；并且，亲水润滑涂层不易受破坏，表面结构稳定，有利于长期使用。同时该方法操作方便，简单高效，反应设备投资成本低，适合工业化连续生产。
3、本发明将该按摩单元应用在眼部按摩设备中，以缓解现有的眼部按摩设备容易沾染细菌、灰尘，清洗困难，卫生安全性能差的问题，能够有效抑制细菌的粘附，实现更加舒适、安全和有效地缓解和治疗视疲劳或干眼症的效果。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
第一方面，本实施方式提供一种按摩单元，所述按摩单元主要由基体材料制备而成，所述基体材料的表面具有亲水润滑涂层；
所述基体材料主要由质量比为1：0.5～2的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成。
其中，所述硅橡胶A组分和硅橡胶B组分典型但非限制性的质量比为1：0.5、1：1、1：1.5或1：2。
鉴于现有技术中的按摩单元越来越多的采用硅橡胶材料，而由于硅橡胶的分子呈螺旋性，非极性的R基处于螺旋的外侧，分子极性很低，疏水性强，从而导致了大量的细菌粘附在硅橡胶材料的表面，不仅使用时安全卫生性差，而且清洗困难，使用寿命短的问题。经检索，尚未发现对按摩单元或按摩设备中的硅橡胶材料进行改性以获得更好的亲水性能的，故，本发明提供一种按摩单元，以缓解现有技术中所存在的问题。
本发明基体材料的表面附有亲水润滑涂层，以提高材料表面的亲水性和润滑性，同时该基体材料由硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成，具有较高的机械性能，能够使得该亲水润滑涂层与基体材料的结合牢固可靠，稳定性好。从而使得该按摩单元具有较高的机械性能的同时，还具有良好的亲水润滑性，使用寿命长，舒适性和安全性好。
在一种可选的实施方式中，所述亲水润滑涂层包括接枝改性层和亲水润滑层，所述接枝改性层设于所述基体材料的外表面，所述亲水润滑层设于所述接枝改性层外表面；所述接枝改性层与所述亲水润滑层形成互穿交联网络。
通过接枝改性层和亲水润滑层的设置，能够使得亲水物质与基体材料的表面结合牢固可靠，稳定性好，有利于保持材料表面的长效亲水润滑性；从而有效改善现有的硅橡胶材料表面亲水性物质保留率低，稳定性差，容易脱落，易受破坏，不利于长期使用的问题。
在一种可选的实施方式中，所述接枝改性层中的接枝单体为OP－10和PEG1000的混合物；
所述亲水润滑层中的亲水性单体为水性环氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯酰胺中的一种或两种。
在一种可选的实施方式中，所述基体材料主要由质量比为1：1～1.5的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成；
优选地，所述基体材料主要由质量比为1：1的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成。
通过对硅橡胶A组分和硅橡胶B组分的用量比例的进一步调整和优化，能够进一步提高基体材料的力学性能和使用的舒适性等，应用效果更好。
在一种可选的实施方式中，所述硅橡胶A组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷80～120份、白炭黑10～40份、氧化镁5～30份和铂类催化剂0.1～1份；
所述硅橡胶B组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷10～30份、甲基含氢聚二甲基硅氧烷70～90份、双酚A0.1～10份、填料0.5～20份、抑制剂0.01～2份和添加剂0.01～10份。
其中，所述硅橡胶A组分中，甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷的质量份数可以为80份、90份、100份、110份或120份；白炭黑的质量份数可以为10份、15份、20份、25份、30份、35份或40份；氧化镁的质量份数可以为5份、10份、15份、20份、25份或30份；铂类催化剂的质量份数可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。
所述硅橡胶B组分中，甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷的质量份数可以为10份、15份、20份、25份或30份；甲基含氢聚二甲基硅氧烷的质量份数可以为70份、75份、80份、85份或90份；双酚A的质量份数可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份；填料的质量份数可以为0.5份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、12份、14份、15份、16份、18份或20份；抑制剂的质量份数可以为0.01份、0.05份、0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份或2份；添加剂的质量份数可以为0.01份、0.05份、0.1份、0.5份、1份、1.5份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
优选地，所述硅橡胶A组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷90～110份、白炭黑20～30份、氧化镁10～25份和铂类催化剂0.2～0.8份；
所述硅橡胶B组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷15～25份、甲基含氢聚二甲基硅氧烷75～85份、双酚A0.2～8份、填料1～10份、抑制剂0.1～1份和添加剂0.1～5份。
更优选地，所述硅橡胶A组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷100份、白炭黑25份、氧化镁20份和铂类催化剂0.5份；
所述硅橡胶B组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷20份、甲基含氢聚二甲基硅氧烷80份、双酚A 2份、填料4份、抑制剂0.5份和添加剂1份。
本实施方式通过对硅橡胶A组分和硅橡胶B组分中的各原料用量比例的进一步调整和优化，能够进一步提高硅胶组合物的力学性能、抗菌、热稳定性和耐老化性能等，延长其使用寿命。
本实施方式提供的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分，各组分之间相容性良好，固化后具有较高的强度的同时，还具有较强的流动性和可加工性，可塑性较强。其中，甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷可作为增强材料，又是交联剂，可以提供不同的交联结构，有利于提高材料的力学性能；引入的添加剂再配合白炭黑和氧化镁的引入，可以明显的提高硅胶组合物的阻燃性和耐老化性，使其具有优异的耐老化性能；双酚A能够起到阻燃、抗氧、热稳定剂和防老化的作用；通过各原料组分的合理配合，有助于提高材料的综合性能，使用寿命更长，而且更有利于应用在按摩单元中。
在一种可选的实施方式中，所述铂类催化剂为铂粉末、铂黑、氯铂酸、氯铂酸的烯烃络合物或氯铂酸与二乙烯基甲基二硅氧烷的络合物；
优选地，所述填料为纳米硅或纳米二氧化钛；
优选地，所述抑制剂为1，3－二乙烯基二甲基二硅氧烷或四甲基四乙烯基环四硅氧烷；
优选地，所述添加剂为过氧化苯甲酰、二枯基过氧化物或2，5－二甲基－2，5－二叔丁基过氧化己烷。
采用纳米硅或纳米二氧化钛做填料，具有远红外线释放、抗菌的功效，配合亲水润滑涂层，能够更加有效的起到抗菌作用，双重抗菌作用，有效的防止细菌的粘附，保证使用的安全性和卫生性。
可选地，所述白炭黑的粒度为400～1500目。
可选地，所述氧化镁的的粒度为400～1500目。
可选地，所述甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷是分子中含有甲基乙烯基单元的聚二甲基硅氧烷，或者是粘度不同的聚二甲硅氧烷的混合物；所述聚二甲硅氧烷在25℃时的粘度为200～60000厘泊。
可选地，所述甲基含氢聚二甲基硅氧烷在25℃时的粘度为10～800厘泊。
可选地，所述甲基含氢聚二甲基硅氧烷上具有与硅原子直接键合的活性氢原子；所述甲基含氢聚二甲基硅氧烷的活性氢含量为0.3wt％～3wt％。
第二方面，本实施方式提供一种以上所述的按摩单元的制备方法，所述方法包括以下步骤：
将质量比为1：0.5～2的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分充分混合均匀，固化后，制得基体材料；
通过紫外光接枝的方式在所述基体材料表面制得亲水润滑涂层；
将表面附有亲水润滑涂层的基体材料，注入按摩单元的模具中，加热成型，即得所述按摩单元。
本实施方式提供的按摩单元的制备方法简单，工艺条件易实现，制备产品质量好，效率高，成本低，有利于大规模的工业化生产；并且能够赋予硅橡胶材料持久稳定的亲水性能，使其表面保持长效的亲水润滑性。
在一种可选的实施方式中，所述亲水润滑涂层的制备方法包括以下步骤：
(a)将高压灭菌后的基体材料浸泡在含有光敏剂的丙酮溶液中，进行预处理；
(b)将预处理后的基体材料放入装有OP－10和PEG1000的混合溶液的反应器中，反应器密闭，通入氮气，用紫外光辐照接枝25min～55min，在基体材料表面形成接枝改性层；
(c)将表面附有接枝改性层的基体材料进行残留物的去除；
(d)在氮气保护下，将步骤(c)得到的材料浸入含有亲水性单体和引发剂的溶剂中，在紫外光下辐照1min～8min；
(e)将步骤(d)得到的材料浸入含有交联剂和添加剂的溶剂中，在紫外光下进行辐照交联1min～20min，在接枝改性层的表面形成亲水润滑层。
在一种可选的实施方式中，所述步骤(a)中，所述光敏剂为二苯甲酮，光敏剂二苯甲酮的浓度为0.03g/mL～0.06g/mL；
将高压灭菌后的基体材料浸泡在含有光敏剂的丙酮溶液中1h～3h后，取出，自然干燥至丙酮完全挥发。
优选地，所述步骤(b)中，所述OP－10按照0.1v/v％～1v/v％溶入质量浓度为50％的PEG1000水溶液中；
反应器密闭，并向反应器中通入氮气以除去其中的氧气，氮气的流量为10L/h～30L/h；
紫外光的辐射强度为10～50mW/cm2，辐照接枝时间为30min～45min，紫外光源与辐照表面的距离为10cm～60cm。
密闭的反应器中进行紫外辐照，并向反应器中通入氮气，是由于氧气可以通过刺激光敏剂产生活性自由基，抑制接枝聚合反应，因此，在该过程中要避免氧气的存在。
优选地，所述步骤(c)中，将表面附有接枝改性层的基体材料浸泡在30℃～50℃的蒸馏水或去离子水中5min～20min，或者浸泡在体积浓度为20％～50％的乙醇水溶液中5min～20min，以去除表面残留的均聚物。
通过乙醇水溶液或者一定温度下的蒸馏水或去离子水，去除表面残留的均聚物有利于接枝改性层与接枝润滑层形成互穿交联网络结构。
优选地，所述步骤(d)中，所述亲水性单体为水性环氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯酰胺中的一种或两种；所述引发剂为4－甲基二苯甲酮、2，4，6－三甲基二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯或异丙基硫杂环蒽酮中的任意一种；所述溶剂为N，N－二甲基乙酰胺、N，N－二甲基甲酰胺或磷酸三乙酯中的任意一种；
将5v/v％～40v/v％的亲水性单体和0.5v/v％～2v/v％的引发剂溶于质量浓度为40％～80％的溶剂中；
紫外光的辐射强度为5～30mW/cm2，辐照时间为2min～6min，紫外光源与辐照表面的距离为20cm～35cm。
优选地，所述步骤(e)中，所述交联剂为戊二醛、二甲基丙烯酸乙二醇酯、季戊四醇四丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种；所述添加剂为聚乙烯吡络烷酮、环氧乙烯－环氧丙烯－环氧乙烯三嵌段共聚物或聚乙二醇中的任意一种；
将0.1v/v％～2v/v％的交联剂和5v/v％～30v/v％的添加剂溶于质量浓度为30％～60％的溶剂中；
紫外光的辐射强度为20～60mW/cm2，辐照时间为4min～15min，紫外光源与辐照表面的距离为20cm～35cm。
其中，v/v％表示体积百分比。
需要说明的是，所述的按摩单元的模具可以根据实际需要的按摩单元的形状，选择不同的按摩单元的模具，并没有特殊的限制。
可选地，加热成型的温度为80～120℃，时间为10～50min。
本实施方式提供的按摩单元的制备方法，获得了性能更好同时快速简便的接枝效果，能够有效缓解现有的紫外光接枝方法对材料的穿透力较弱，接枝效果不理想的问题。该方法制得的亲水润滑涂层牢固度可靠，表面结构稳定，亲水润滑涂层不易脱落，能够保持长效的亲水润滑性，有利于长期使用，节省更换成本。
第三方面，本实施方式提供一种以上所述的按摩单元在眼部按摩设备中的应用，能够实现更加舒适、安全和有效地缓解和治疗视疲劳或干眼症的效果。
下面结合具体实施例、对比例和实验例，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种按摩单元，主要由基体材料制备而成，基体材料主要由质量比为1：1的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成；
基体材料的表面具有亲水润滑涂层，该亲水润滑涂层包括接枝改性层和亲水润滑层，接枝改性层设于基体材料的外表面，亲水润滑层设于接枝改性层外表面；接枝改性层与亲水润滑层形成互穿交联网络。
其中，硅橡胶A组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷100份、白炭黑25份、氧化镁20份和氯铂酸的烯烃络合物0.5份；
所述硅橡胶B组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷20份、甲基含氢聚二甲基硅氧烷80份、双酚A 2份、纳米硅4份、1，3－二乙烯基二甲基二硅氧烷0.5份和过氧化苯甲酰1份。
实施例2
一种按摩单元，与实施例1不同的是，基体材料主要由质量比为1：2的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成，其余均与实施例1相同。
实施例3－6
一种按摩单元，基体材料主要由质量比为1：1的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成，基体材料的表面具有亲水润滑涂层。
其中，硅橡胶A组分和硅橡胶B组分分别由表1和表2所示的质量份数的原料制备而成。
表1实施例3－6硅橡胶A组分的原料组成
其中，甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷的粘度为25000厘泊，白炭黑的粒度为500目，氧化镁的的粒度为500目。
实施例3和4中的铂类催化剂为氯铂酸，铂的质量含量为100ppm；实施例5和6中的铂类催化剂为氯铂酸与二乙烯基甲基二硅氧烷的络合物，铂的质量含量为500ppm。
表2实施例3－6硅橡胶B组分的原料组成
其中，甲基含氢聚二甲基硅氧烷的粘度为500厘泊，甲基含氢聚二甲基硅氧烷的活性氢含量为1wt％。
实施例3和4中的填料为纳米硅，实施例5和6中的填料为纳米二氧化钛。
实施例3和4中的抑制剂为四甲基四乙烯基环四硅氧烷；实施例5和6中的抑制剂为1，3－二乙烯基二甲基二硅氧烷。
实施例3和4中的添加剂为二枯基过氧化物；实施例5和6中的添加剂2，5－二甲基－2，5－二叔丁基过氧化己烷。
实施例7
实施例1所述的按摩单元的制备方法，包括以下步骤：
(a)将质量比为1：1的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分充分混合均匀，固化后，制得基体材料；
(b)通过紫外光接枝的方式在基体材料表面制得亲水润滑涂层，其亲水润滑涂层的制备方法包括以下步骤：
(b1)将高压灭菌后的基体材料浸泡在含有光敏剂的丙酮溶液中，进行预处理；
(b2)将预处理后的基体材料放入装有OP－10和PEG1000的混合溶液的反应器中，反应器密闭，通入氮气，用紫外光辐照接枝25min，在基体材料表面形成接枝改性层；
(b3)将表面附有接枝改性层的基体材料进行残留物的去除；
(b4)在氮气保护下，将步骤(b3)得到的材料浸入含有亲水性单体和引发剂的溶剂中，在紫外光下辐照2min；
(b5)将步骤(b4)得到的材料浸入含有交联剂和添加剂的溶剂中，在紫外光下进行辐照交联5min，在接枝改性层的表面形成亲水润滑层；
(c)将表面附有亲水润滑涂层的基体材料，注入按摩单元的模具中，加热成型，即得所述按摩单元。
实施例8
实施例1所述的按摩单元的制备方法，包括以下步骤：
(a)将质量比为1：1的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分充分混合均匀，固化后，制得基体材料；
(b)通过紫外光接枝的方式在基体材料表面制得亲水润滑涂层，其亲水润滑涂层的制备方法包括以下步骤：
(b1)将高压灭菌后的基体材料浸泡在含有二苯甲酮的丙酮溶液中1h进行预处理，然后取出，自然干燥至丙酮完全挥发，其中，光敏剂二苯甲酮的浓度为0.03g/mL；
(b2)将预处理后的基体材料放入装有OP－10按照0.1v/v％溶入质量浓度为50％的PEG1000水溶液的反应器中，反应器密闭，并向反应器中通入氮气以除去其中的氧气，氮气的流量为10L/h，用紫外光辐照接枝，在基体材料表面形成接枝改性层，其中，紫外光的辐射强度为20mW/cm2，辐照接枝时间为30min，紫外光源与辐照表面的距离为10cm；
(b3)将表面附有接枝改性层的基体材料浸泡在30℃的蒸馏水中10min，以去除表面残留的均聚物；
(b4)在氮气保护下，将步骤(b3)得到的材料浸入含有水性环氧丙烯酸酯和4－甲基二苯甲酮的N，N－二甲基乙酰胺溶液中，在紫外光下辐照，紫外光的辐射强度为10mW/cm2，辐照时间为2min，紫外光源与辐照表面的距离为20cm；
其中，溶液的组成是，10v/v％的水性环氧丙烯酸酯和0.5v/v％的4－甲基二苯甲酮溶于质量浓度为40％的N，N－二甲基乙酰胺中；
(b5)将步骤(b4)得到的材料浸入含有二甲基丙烯酸乙二醇酯和聚乙烯吡络烷酮的N，N－二甲基乙酰胺溶液中，在紫外光下进行辐照交联，在接枝改性层的表面形成亲水润滑层；紫外光的辐射强度为20mW/cm2，辐照时间为5min，紫外光源与辐照表面的距离为20cm；
其中，溶液的组成是，0.1v/v％的二甲基丙烯酸乙二醇酯和5v/v％的聚乙烯吡络烷酮溶于质量浓度为30％的N，N－二甲基乙酰胺中；
(c)将表面附有亲水润滑涂层的基体材料，注入按摩单元的模具中，加热成型，加热成型的温度为100℃，时间为10min，即得所述按摩单元。
实施例9
与实施例8不同的是步骤(b1)和步骤(b2)，其余步骤均与实施例8相同。本实施例中：
(b1)将高压灭菌后的基体材料浸泡在含有二苯甲酮的丙酮溶液中2h进行预处理，然后取出，自然干燥至丙酮完全挥发，其中，光敏剂二苯甲酮的浓度为0.06g/mL；
(b2)将预处理后的基体材料放入装有OP－10按照0.5v/v％溶入质量浓度为50％的PEG1000水溶液的反应器中，反应器密闭，并向反应器中通入氮气以除去其中的氧气，氮气的流量为30L/h，用紫外光辐照接枝，在基体材料表面形成接枝改性层，其中，紫外光的辐射强度为50mW/cm2，辐照接枝时间为25min，紫外光源与辐照表面的距离为30cm。
实施例10
与实施例8不同的是步骤(b3)，其余步骤均与实施例8相同。本实施例中：
(b3)将表面附有接枝改性层的基体材料浸泡在体积浓度为30％的乙醇水溶液中15min，以去除表面残留的均聚物。
实施例11
与实施例8不同的是步骤(b4)，其余步骤均与实施例8相同。本实施例中：
(b4)在氮气保护下，将步骤(b3)得到的材料浸入含有甲基丙烯酸和苯甲酰甲酸甲酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液中，在紫外光下辐照，紫外光的辐射强度为5mW/cm2，辐照时间为6min，紫外光源与辐照表面的距离为30cm；
其中，溶液的组成是，20v/v％的甲基丙烯酸和1v/v％的苯甲酰甲酸甲酯溶于质量浓度为60％的N，N－二甲基甲酰胺中。
实施例12
与实施例8不同的是步骤(b4)，其余步骤均与实施例8相同。本实施例中：
(b4)在氮气保护下，将步骤(b3)得到的材料浸入含有双丙酮丙烯酰胺和2，4，6－三甲基二苯甲酮的磷酸三乙酯溶液中，在紫外光下辐照，紫外光的辐射强度为30mW/cm2，辐照时间为2min，紫外光源与辐照表面的距离为35cm；
其中，溶液的组成是，30v/v％的双丙酮丙烯酰胺和2v/v％的2，4，6－三甲基二苯甲酮溶于质量浓度为80％的磷酸三乙酯中。
实施例13
与实施例8不同的是步骤(b5)，其余步骤均与实施例8相同。本实施例中：
(b5)将步骤(b4)得到的材料浸入含有季戊四醇四丙烯酸酯和聚乙二醇的N，N－二甲基乙酰胺溶液中，在紫外光下进行辐照交联，在接枝改性层的表面形成亲水润滑层；紫外光的辐射强度为20mW/cm2，辐照时间为5min，紫外光源与辐照表面的距离为20cm；
其中，溶液的组成是，0.1v/v％的季戊四醇四丙烯酸酯和5v/v％的聚乙二醇溶于质量浓度为30％的N，N－二甲基乙酰胺中。
实施例14
与实施例8不同的是步骤(b5)，其余步骤均与实施例8相同。本实施例中：
(b5)将步骤(b4)得到的材料浸入含有三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和环氧乙烯－环氧丙烯－环氧乙烯三嵌段共聚物的磷酸三乙酯溶液中，在紫外光下进行辐照交联，在接枝改性层的表面形成亲水润滑层；紫外光的辐射强度为20mW/cm2，辐照时间为5min，紫外光源与辐照表面的距离为20cm；
其中，溶液的组成是，0.1v/v％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和5v/v％的环氧乙烯－环氧丙烯－环氧乙烯三嵌段共聚物溶于质量浓度为30％的磷酸三乙酯中。
实施例15
实施例2所述的按摩单元的制备方法，包括以下步骤：
(a)将质量比为1：2的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分充分混合均匀，固化后，制得基体材料；
其余步骤与实施例8均相同。
实施例16－19
实施例3－6所述的按摩单元的制备方法，与实施例8所述的制备方法相同。
对比例1
采用现有的硅橡胶材料作为基体材料。
对比例2
与实施例1不同的是，硅橡胶B组分中，不含有双酚A和纳米硅，其余与实施例1均相同。
对比例3
与实施例1不同的是，硅橡胶B组分中，不含有过氧化苯甲酰，其余与实施例1均相同。
对比例4
与实施例1不同的是，硅橡胶A组分和硅橡胶B组分的原料配比，其余与实施例1均相同。
其中，硅橡胶A组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷150份、白炭黑5份、氧化镁2份和氯铂酸的烯烃络合物0.02份；
所述硅橡胶B组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷50份、甲基含氢聚二甲基硅氧烷60份、双酚A 0.05份、纳米硅0.1份、1，3－二乙烯基二甲基二硅氧烷0.01份和过氧化苯甲酰0.005份。
对比例5
与实施例8不同的，步骤(b2)，其余与实施例8均相同。
对比例5中步骤(b2)采用的接枝单体为丙烯酸溶液，或者为单独的PEG1000水溶液。
对比例6
与实施例8不同的，对比例6中省略掉步骤(b3)，其余与实施例8均相同。
对比例7
与实施例8不同的，对比例7中省略掉步骤(b4)和(b5)，其余与实施例8均相同。
实验例
对实施例8－19和对比例1－7所制得的按摩单元，进行材料性能测试，测试结果如表3所示。
表3实施例8－19和对比例1－7性能测试结果
其中，对所制得的按摩单元进行抗菌性测试的方式：接种菌种为金黄色葡萄球菌，采用平板计数法对培养基中的CFU(菌落形成单位)进行比较，10天后，计算各培养基中的CFU(菌落形成单位)平均值，单位为/cm2。
由表3可以看出，实施例8－18的按摩单元的材料机械性能好，拉伸强度高；且动摩擦系数小，动摩擦系数大约在0.1～0.4之间，即材料的附着力强，润滑性能较高；抗菌性能佳，CFU(菌落形成单位)大约在800/cm2～1500/cm2之间。而对比例1－7动摩擦系数均超过了1.0，CFU(菌落形成单位)均超过了2000/cm2，说明本发明提供的按摩单元极大的提高了材料的亲水润滑性，能够有效的抑制细菌的粘附。
进一步分析可以发现，实施例15中的按摩单元，硅橡胶A组分和硅橡胶B组分的质量比与实施例8不同，影响了材料的性能，效果略差，经济性不高。
对比实施例16－19的动摩擦系数μ0和抗菌性能可知，实施例17的动摩擦系数μ0更小，抗菌性能更佳，说明实施例7采用的硅胶A组分和硅胶B组分中的各原料配合最好，亲水防滑性能更佳，产品的整体综合性能更好。
从实施例8和对比例5－7的性能对比可知，采用本发明的制备方法以及本发明的优选制备方法得到的按摩单元的亲水润滑性以及机械性能更好。尤其是本发明的(b2)步骤中，采用了OP－10和PEG1000水溶液的混合物为接枝单体，并与步骤(b3)－(b5)配合进行，使得该按摩单元的亲水润滑性明显优于对比例5－7。
由此说明，本发明提供的按摩单元，产品性能稳定可靠，机械强度高，具有良好的亲水润滑性和抗菌性，能够有效抑制抑菌的粘附，提高使用的安全性和舒适性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种按摩单元，其特征在于，所述按摩单元主要由基体材料制备而成，所述基体材料的表面具有亲水润滑涂层；
所述基体材料主要由质量比为1：0.5～2的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成。
2.根据权利要求1所述的按摩单元，其特征在于，所述亲水润滑涂层包括接枝改性层和亲水润滑层，所述接枝改性层设于所述基体材料的外表面，所述亲水润滑层设于所述接枝改性层外表面；所述接枝改性层与所述亲水润滑层形成互穿交联网络。
3.根据权利要求2所述的按摩单元，其特征在于，所述接枝改性层中的接枝单体为OP－10和PEG1000的混合物；
所述亲水润滑层中的亲水性单体为水性环氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯酰胺中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的按摩单元，其特征在于，所述基体材料主要由质量比为1：1～1.5的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成；
优选地，所述基体材料主要由质量比为1：1的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分混合制备而成。
5.根据权利要求1或4所述的按摩单元，其特征在于，所述硅橡胶A组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷80～120份、白炭黑10～40份、氧化镁5～30份和铂类催化剂0.1～1份；
所述硅橡胶B组分主要由以下质量份数的原料制备而成：
甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷10～30份、甲基含氢聚二甲基硅氧烷70～90份、双酚A0.1～10份、填料0.5～20份、抑制剂0.01～2份和添加剂0.01～10份。
6.根据权利要求5所述的按摩单元，其特征在于，所述铂类催化剂为铂粉末、铂黑、氯铂酸、氯铂酸的烯烃络合物或氯铂酸与二乙烯基甲基二硅氧烷的络合物；
优选地，所述填料为纳米硅或纳米二氧化钛；
优选地，所述抑制剂为1，3－二乙烯基二甲基二硅氧烷或四甲基四乙烯基环四硅氧烷；
优选地，所述添加剂为过氧化苯甲酰、二枯基过氧化物或2，5－二甲基－2，5－二叔丁基过氧化己烷。
7.根据权利要求1～6任一项所述的按摩单元的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将质量比为1：0.5～2的硅橡胶A组分和硅橡胶B组分充分混合均匀，固化后，制得基体材料；
通过紫外光接枝的方式在所述基体材料表面制得亲水润滑涂层；
将表面附有亲水润滑涂层的基体材料，注入按摩单元的模具中，加热成型，即得所述按摩单元。
8.根据权利要求7所述的按摩单元的制备方法，其特征在于，所述亲水润滑涂层的制备方法包括以下步骤：
(a)将高压灭菌后的基体材料浸泡在含有光敏剂的丙酮溶液中，进行预处理；
(b)将预处理后的基体材料放入装有OP－10和PEG1000的混合溶液的反应器中，反应器密闭，通入氮气，用紫外光辐照接枝25min～55min，在基体材料表面形成接枝改性层；
(c)将表面附有接枝改性层的基体材料进行残留物的去除；
(d)在氮气保护下，将步骤(c)得到的材料浸入含有亲水性单体和引发剂的溶剂中，在紫外光下辐照1min～8min；
(e)将步骤(d)得到的材料浸入含有交联剂和添加剂的溶剂中，在紫外光下进行辐照交联1min～20min，在接枝改性层的表面形成亲水润滑层。
9.根据权利要求8所述的按摩单元的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中，所述光敏剂为二苯甲酮，光敏剂二苯甲酮的浓度为0.03g/mL～0.06g/mL；
优选地，所述步骤(b)中，所述OP－10按照0.1v/v％～1v/v％溶入质量浓度为50％的PEG1000水溶液中；
优选地，所述步骤(c)中，将表面附有接枝改性层的基体材料浸泡在30℃～50℃的蒸馏水或去离子水中5min～20min，或者浸泡在体积浓度为20％～50％的乙醇水溶液中5min～20min，以去除表面残留的均聚物；
优选地，所述步骤(d)中，所述亲水性单体为水性环氧丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯酰胺中的一种或两种；所述引发剂为4－甲基二苯甲酮、2，4，6－三甲基二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯或异丙基硫杂环蒽酮中的任意一种；所述溶剂为N，N－二甲基乙酰胺、N，N－二甲基甲酰胺或磷酸三乙酯中的任意一种；
优选地，所述步骤(e)中，所述交联剂为戊二醛、二甲基丙烯酸乙二醇酯、季戊四醇四丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种；所述添加剂为聚乙烯吡络烷酮、环氧乙烯－环氧丙烯－环氧乙烯三嵌段共聚物或聚乙二醇中的任意一种。
10.权利要求1～6任一项所述的按摩单元在眼部按摩设备中的应用。
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