CN102304257A - 一种适用蒸汽灭菌的医用pvc材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料及其制备方法。该材料由PVC树脂100重量份、增塑剂DOP40~70重量份、钙/锌热稳定剂1.5~2.0重量份、辅助热稳定剂6~10重量份和润滑剂1.0~1.5重量份组成；其中：所述的PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，聚合度1000~1300；所述的钙/锌热稳定剂是由重量百分比40~60%的硬脂酸钙、20~30%的棕榈酸锌、15~30%的羟基碳酸镁/铝组成复合物；所述的辅助热稳定剂为环氧大豆油；所述的润滑剂由重量百分比55~60%的硅油和40~45%的氧化聚乙烯蜡组成。它解决现有医用PVC材料采用蒸汽灭菌过程中的高温（121°C）和长时间（30分钟）的作用下会造成PVC材料降解变黄，增塑剂析出造成器械表面发粘的问题，提高了医用PVC材料耐热性，降低蒸汽灭菌后黄变及增塑剂析出的几率。

Description

一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种医用PVC材料的改性技术，特别是一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料及其制备方法。
背景技术
医用PVC材料是目前国内外广泛应用于一次性医疗器械的主要原料之一。由于具有综合性能好，性价比优越的优点，在医疗器械领域中得到了越来越广泛的应用。目前国内医用PVC器械的消毒灭菌方法绝大多数采用环氧乙烷灭菌法。环氧乙烷灭菌法虽然具有广谱灭菌、杀活力强的优点，但环氧乙烷也是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物，对人体具有较强毒副作用，因此经环氧乙烷消毒灭菌后必须经过8小时以上的解析，使环氧乙烷的残留量下降后方可安全使用。由于解析时间长，造成生产效率低以及环氧乙烷造成对人体危害及环境的二次污染，而采用蒸汽灭菌法就可有效地克服环氧乙烷灭菌的缺点。但由于PVC医用材料是属于热敏性塑料，采用蒸汽灭菌过程中的高温（121°C）和长时间（30分钟）的作用下会造成PVC材料降解变黄，增塑剂析出造成器械表面发粘的问题，从而影响到蒸汽灭菌法在医用PVC材料灭菌生产中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料及其制备方法，主要解决现有医用PVC材料采用蒸汽灭菌过程中的高温（121°C）和长时间（30分钟）的作用下会造成PVC材料降解变黄，增塑剂析出造成器械表面发粘的问题，它能提高医用PVC材料耐热性，降低蒸汽灭菌后黄变及增塑剂析出的几率。
为实现上述目的，本发明是这样实现的。
一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料，其特征在于：它由PVC树脂 100重量份、增塑剂DOP 40~70重量份、钙/锌热稳定剂 1.5~2.0重量份、辅助热稳定剂 6~10重量份和润滑剂 1.0~1.5重量份组成；其中：所述的PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，聚合度1000~1300；所述的钙/锌热稳定剂是由重量百分比40~60%的硬脂酸钙、20~30%的棕榈酸锌、15~30%的羟基碳酸镁/铝组成复合物；所述的辅助热稳定剂为环氧大豆油；所述的润滑剂由重量百分比55~60%的硅油和40~45%的氧化聚乙烯蜡组成。
一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料的制备方法，其特征在于：它采用如上所述的材料组分，具体制备步骤是：将硬脂酸钙、棕榈酸锌和羟基碳酸镁/铝3种组份按比例组成并加到环氧大豆油液体中，加热搅拌至160°C，搅拌速度60转/分，升温速度8~10°C/分，观察到液体中固体部分基本熔融后倒入胶体研磨机中循环研磨，直至胶体中固体直径颗粒直径小于3μm，胶体经冷却后作钙/锌热稳定剂备用；将PVC树脂投入高速混合机中，转速调至400rpm；然后加入钙/锌复合热稳定剂，1~1.5分钟后加入辅助热稳定剂至物料温度45~50°C，加入增塑剂50%的添加量，将转速升至1000~1200rpm，待增塑剂基本吸收后加入剩余50%的增塑剂继续高速混合，当混合温度达到95~100°C，加入润滑剂继续混合至混合温度120~130°C后放入冷却混合机，转速为15rpm；待物料温度下降至40~55°C出料；经冷却的物料加入双螺杆挤出造粒机，机筒四段温度分别为：Ⅰ区100~110°C，Ⅱ区110~120°C，Ⅲ区120~130°C，Ⅳ区120~130°C，模头温度为125~130°C，螺杆转速50~80rpm；物料经挤出机塑化造粒冷却至40~50°C，包装后待用。
蒸汽灭菌过程中的长时间高温作用会使PVC材料降解黄变是由于材料中长期热稳定性不良造成的。本发明通过特制的钙/锌热稳定剂使稳定剂颗粒熔融细化，在与PVC树脂的混合过程中能有效地进入树脂结构内部并被PVC分子所吸收，这其中钙/锌复合稳定剂中硬脂酸钙及羟基碳酸镁/铝具有提高PVC材料中长期热稳定性的效果。
具体实施方式
以下通过实施例来进一步介绍本发明。
实施例1
一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料，它由PVC树脂 100重量份、增塑剂DOP 40重量份、钙/锌热稳定剂 1.5重量份、辅助热稳定剂 10重量份和润滑剂 1.0重量份组成；其中：所述的PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，聚合度1000~1300；所述的钙/锌热稳定剂是由重量百分比40~60%的硬脂酸钙、20~30%的棕榈酸锌、15~30%的羟基碳酸镁/铝组成复合物；所述的辅助热稳定剂为环氧大豆油；所述的润滑剂由重量百分比55~60%的硅油和40~45%的氧化聚乙烯蜡组成。
具体制备步骤是：将硬脂酸钙、棕榈酸锌和羟基碳酸镁/铝3种组份按比例组成并加到环氧大豆油液体中，加热搅拌至160°C，搅拌速度60转/分，升温速度8~10°C/分，观察到液体中固体部分基本熔融后倒入胶体研磨机中循环研磨，直至胶体中固体直径颗粒直径小于3μm，胶体经冷却后作钙/锌热稳定剂备用；将PVC树脂投入高速混合机中，转速调至400rpm；然后加入钙/锌复合热稳定剂，1~1.5分钟后加入辅助热稳定剂至物料温度45~50°C，加入增塑剂50%的添加量，将转速升至1000~1200rpm，待增塑剂基本吸收后加入剩余50%的增塑剂继续高速混合，当混合温度达到95~100°C，加入润滑剂继续混合至混合温度120~130°C后放入冷却混合机，转速为15rpm；待物料温度下降至40~55°C出料；经冷却的物料加入双螺杆挤出造粒机，机筒四段温度分别为：Ⅰ区100~110°C，Ⅱ区110~120°C，Ⅲ区120~130°C，Ⅳ区120~130°C，模头温度为125~130°C，螺杆转速50~80rpm；物料经挤出机塑化造粒冷却至40~50°C，包装后待用。
实施例2
一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料，它由PVC树脂 100重量份、增塑剂DOP 63重量份、钙/锌热稳定剂 1.2重量份、辅助热稳定剂 8重量份和润滑剂 1.2重量份组成；其中：所述的PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，聚合度1000~1300；所述的钙/锌热稳定剂是由重量百分比40~60%的硬脂酸钙、20~30%的棕榈酸锌、15~30%的羟基碳酸镁/铝组成复合物；所述的辅助热稳定剂为环氧大豆油；所述的润滑剂由重量百分比55~60%的硅油和40~45%的氧化聚乙烯蜡组成。
制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料，它由PVC树脂 100重量份、增塑剂DOP 70重量份、钙/锌热稳定剂 1.0重量份、辅助热稳定剂6重量份和润滑剂 1.5重量份组成；其中：所述的PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，聚合度1000~1300；所述的钙/锌热稳定剂是由重量百分比40~60%的硬脂酸钙、20~30%的棕榈酸锌、15~30%的羟基碳酸镁/铝组成复合物；所述的辅助热稳定剂为环氧大豆油；所述的润滑剂由重量百分比55~60%的硅油和40~45%的氧化聚乙烯蜡组成。
制备方法与实施例1相同。
将本发明方法制得的医用PVC粒料进行相关的性能检测和比较。
                                                 
Figure 2011102460523100002DEST_PATH_IMAGE001
Figure 2011102460523100002DEST_PATH_IMAGE002
Figure 2011102460523100002DEST_PATH_IMAGE004
通过3个实施例各项性能测试表明，本发明能提高医用PVC材料耐热性，降低蒸汽灭菌后黄变及增塑剂析出的问题，符合GB15593-1995《输血（液）器具用软聚氯乙烯塑料》标准要求，适用于蒸汽灭菌的医用PVC材料。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (2)

1.一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料，其特征在于：它由PVC树脂 100重量份、增塑剂DOP 40~70重量份、钙/锌热稳定剂 1.5~2.0重量份、辅助热稳定剂 6~10重量份和润滑剂 1.0~1.5重量份组成；其中：所述的PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，聚合度1000~1300；所述的钙/锌热稳定剂是由重量百分比40~60%的硬脂酸钙、20~30%的棕榈酸锌、15~30%的羟基碳酸镁/铝组成复合物；所述的辅助热稳定剂为环氧大豆油；所述的润滑剂由重量百分比55~60%的硅油和40~45%的氧化聚乙烯蜡组成。
2.一种适用蒸汽灭菌的医用PVC材料的制备方法，其特征在于：它采用如权利要求1所述的材料组分，具体制备步骤是：将硬脂酸钙、棕榈酸锌和羟基碳酸镁/铝3种组份按比例组成并加到环氧大豆油液体中，加热搅拌至160°C，搅拌速度60转/分，升温速度8~10°C/分，观察到液体中固体部分基本熔融后倒入胶体研磨机中循环研磨，直至胶体中固体直径颗粒直径小于3μm，胶体经冷却后作钙/锌热稳定剂备用；将PVC树脂投入高速混合机中，转速调至400rpm；然后加入钙/锌复合热稳定剂，1~1.5分钟后加入辅助热稳定剂至物料温度45~50°C，加入增塑剂50%的添加量，将转速升至1000~1200rpm，待增塑剂基本吸收后加入剩余50%的增塑剂继续高速混合，当混合温度达到95~100°C，加入润滑剂继续混合至混合温度120~130°C后放入冷却混合机，转速为15rpm；待物料温度下降至40~55°C出料；经冷却的物料加入双螺杆挤出造粒机，机筒四段温度分别为：Ⅰ区100~110°C，Ⅱ区110~120°C，Ⅲ区120~130°C，Ⅳ区120~130°C，模头温度为125~130°C，螺杆转速50~80rpm；物料经挤出机塑化造粒冷却至40~50°C，包装后待用。
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