醫(yī)用膠帶膠粘劑結(jié)構(gòu)研究

董素亭，王新玲，董 琦，校彩娜，夏卓妍，張美環(huán)，于宏偉

（1.河北省人民醫(yī)院，河北 石家莊 050051；2.石家莊學(xué)院 化工學(xué)院，河北 石家莊 050035）

0 引 言

美國(guó)3M醫(yī)用網(wǎng)紋易撕膠帶具有低致敏性的優(yōu)點(diǎn)，主要對(duì)人體創(chuàng)面敷料、繃帶及管路等提供持續(xù)粘貼力，因此，在臨床護(hù)理醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。3M醫(yī)用網(wǎng)紋易撕膠帶的廣泛使用，與其特殊膠粘劑分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。中紅外（MIR）光譜廣泛應(yīng)用于化合物結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，但3M醫(yī)用網(wǎng)紋易撕膠帶膠粘劑相關(guān)研究未見(jiàn)報(bào)道。

本文采用MIR光譜開(kāi)展了3M醫(yī)用網(wǎng)紋易撕膠帶膠粘劑結(jié)構(gòu)研究，為國(guó)內(nèi)相關(guān)醫(yī)療器械企業(yè)研發(fā)提供了有價(jià)值的技術(shù)參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材 料

3M醫(yī)用網(wǎng)紋易撕膠帶：1257C-1，2.4 cm×9.1 m，明尼蘇達(dá)礦業(yè)制造醫(yī)用器材（上海）有限公司。

1.2 儀 器

（1）紅外光譜儀：Spectrum 100型，美國(guó)PE公司。

（2）單反射變溫附件：Golden Gate型，英國(guó)Specac公司。

2 結(jié)果與討論

2.1 膠粘劑一維MIR光譜研究

在溫度為303 K下，采用一維MIR光譜開(kāi)展了膠粘劑的結(jié)構(gòu)研究，其一維MIR光譜圖如圖1所示。

圖1 一維MIR光譜Fig.1 One-dimensional MIR spectrum

由圖1可以看出：

（1）在2 956.77 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νasCH3-膠黏劑-一維）。

（2）在2 924.89 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH2不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νasCH2-膠黏劑-一維）。

（3）在2 871.85 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νsCH3-膠黏劑-一維）。

（4）在1 731.42 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于C=O伸縮振動(dòng)模式（νC=O-膠黏劑-一維）。

（5）在1 460.11 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3不對(duì)稱(chēng)彎曲振動(dòng)模式（δasCH3-膠黏劑-一維）。

（6）在1 379.37 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3對(duì)稱(chēng)彎曲振動(dòng)模式（δsCH3-膠黏劑-一維）。

（7）在1 239.33 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于C-O-C不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νasC-O-C-膠黏劑-一維）。

（8）在1 160.51 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于C-O-C對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νsC-O-C-膠黏劑-一維）。

膠粘劑其它官能團(tuán)的一維MIR光譜信息見(jiàn)表1。

表1 一維MIR光譜數(shù)據(jù)（303 K）Table 1 Data of one-dimensional MIR spectrum(303 K)

2.2 膠粘劑二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜研究

在溫度為303 K下，采用二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜開(kāi)展了膠粘劑的結(jié)構(gòu)研究。

（1）在2 957.18 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νasCH3-膠黏劑-二階導(dǎo)數(shù)）。

（2）在2 920.69 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH2不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νasCH2-膠黏劑-二階導(dǎo)數(shù)）。

（3）在2 872.11cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νsCH3-膠黏劑-二階導(dǎo)數(shù)）。

（4）在2 850.45 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH2對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νsCH2-膠黏劑-二階導(dǎo)數(shù)）。

（5）在1 730.24 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于C=O伸縮振動(dòng)模式（νC=O-膠黏劑-二階導(dǎo)數(shù)）。

（6）在1 468.07 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH2彎曲振動(dòng)模式（δCH2-膠黏劑-二階導(dǎo)數(shù)）。

（7）在1 379.32 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3對(duì)稱(chēng)彎曲振動(dòng)模式（δsCH3-膠黏劑-二階導(dǎo)數(shù)）。

（8）在1 261.00和1 239.66 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于C-O-C不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νasC-O-C-膠黏劑-二階導(dǎo)數(shù)）。

膠黏劑的四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜圖如圖2所示。

圖2 二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜Fig.2 Second derivative MIR spectrum

膠粘劑其它官能團(tuán)的二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜信息見(jiàn)表2。

表2 二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)（303 K）Table 2 Data of second derivative MIR spectrum(303 K)

2.3 膠粘劑四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜研究

在溫度為303 K下，采用四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜開(kāi)展了膠粘劑的結(jié)構(gòu)研究，其四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜圖如圖3所示。

圖3 四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)Fig.3 Fourth derivative MIR spectrum

由圖3可以看出：

（1）在2 850.50 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH2對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νsCH2-膠黏劑-四階導(dǎo)數(shù)）。

（2）在1 732.01 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于C=O伸縮振動(dòng)模式（νC=O-膠黏劑-四階導(dǎo)數(shù)）。

（3）在1 377.13 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3對(duì)稱(chēng)彎曲振動(dòng)模式（δsCH3-膠黏劑-四階導(dǎo)數(shù)）。

膠粘劑其它官能團(tuán)的四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜信息見(jiàn)表3。

表3 四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜（303 K）Table 3 Data of fourth derivative MIR spectrum(303 K)

2.4 膠粘劑去卷積MIR光譜研究

在溫度為303 K下，采用去卷積MIR光譜開(kāi)展了膠粘劑的結(jié)構(gòu)研究，其去卷積MIR光譜圖如圖4所示。

圖4 去卷積MIR光譜數(shù)據(jù)Fig.4 Deconvolution MIR spectrum

由圖4可以看出：

（1）在2 956.91 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νasCH3-膠黏劑-去卷積）。

（2）在2 922.66 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH2不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νasCH2-膠黏劑-去卷積）。

（3）在2 872.16 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νsCH3-膠黏劑-去卷積）。

（4）在2 850.84 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH2對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νsCH2-膠黏劑-去卷積）。

（5）在1 733.51 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于C=O伸縮振動(dòng)模式（νC=O-膠黏劑-去卷積）。

（6）在1 464.27 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH2彎曲振動(dòng)模式（δCH2-膠黏劑-去卷積）。

（7）在1 460.83 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3不對(duì)稱(chēng)彎曲振動(dòng)模式（δasCH3-膠黏劑-去卷積）。

（8）在1 375.54 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于CH3對(duì)稱(chēng)彎曲振動(dòng)模式（δsCH3-膠黏劑-去卷積）。

（9）在1 266.98和1 239.28 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于C-O-C不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νasC-O-C-膠黏劑-去卷積）。

（10）在1 190.98和1 140.14 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于C-O-C對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式（νsC-O-C-膠黏劑-去卷積）。

膠粘劑其它官能團(tuán)的去卷積MIR光譜信息見(jiàn)表4。

表4 去卷積MIR光譜數(shù)據(jù)（303 K）Table 4 Data of deconvolution MIR spectrum(303 K)

續(xù)表

續(xù)表

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，醫(yī)膠粘劑的去卷積MIR光譜的譜圖分辨能力要優(yōu)于相應(yīng)的一維MIR光譜、二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜及四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜。研究確定膠粘劑的主要化學(xué)結(jié)構(gòu)是聚甲基丙烯酸甲酯。

3 結(jié) 語(yǔ)

膠粘劑的紅外吸收模式包括νasCH3-膠黏劑、νasCH2-膠黏劑、νsCH3-膠黏劑、νsCH2-膠黏劑、νC=O-膠黏劑、δCH2-膠黏劑、δasCH3-膠黏劑、δsCH3-膠黏劑、νasC-O-C-膠黏劑和νsC-O-C-膠黏劑。膠粘劑的去卷積MIR光譜的譜圖分辨能力要優(yōu)于相應(yīng)的一維MIR光譜、二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜及四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜。研究發(fā)現(xiàn)，膠粘劑的主要化學(xué)結(jié)構(gòu)是聚甲基丙烯酸甲酯。本文為研究醫(yī)用膠帶粘結(jié)劑結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)方法學(xué)，具有重要的應(yīng)用研究?jī)r(jià)值。