CN102329485B - 一种一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料，其特征在于：按重量份配比计，该材料由以下原料制得：聚乳酸100份，增塑剂5-20份，增韧剂5-15份，成核剂0.1-0.3份，抗氧剂0.2-0.5份，润滑剂0.1-1份。本发明配方合理，具有较高的透明度和较高的韧性，且此材料为可降解材料，降解速度快，能自行销毁，分解产物对环境无害。
Description
技术领域
本发明涉及医用材料领域，具体涉及一种一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料。
背景技术
现在使用的一次性注射器常用的材料是石油基塑料（如聚丙烯），虽然解决了交叉感染的问题，但是使用后的基本是靠焚烧来处理，给环境带来严重的污染。聚乳酸是一种可生物降解并具有环境友好特性的脂肪族聚酯，其合成原料的可再生性、生产过程的低污染性为聚乳酸提供了优良的开发和应用基础，在易用功能高分子材料应用中很有优势。目前，很多厂家都在降解方面做着很多努力，国内已有厂家推出了用聚乳酸降解材料制作的一次性注射器。但是现在的聚乳酸材料还都存在一些问题：透明度较低、韧性较差。如何合理的配方得到一种透明度高、韧性好的可降解的注射器外套用材料已成为现代医用材料的研究热点。
发明内容
鉴于上述不足之处，本发明提供了一种一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料及其制备方法，本发明制备的注射器外套用材料透明度、韧性都符合注射器相关使用标准，能够自行销毁，不会对环境造成影响。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料，按重量份配比计，该材料由以下原料制得：
聚乳酸 100份
增塑剂 5-20份
增韧剂 5-15份
成核剂 0.1-0.3份
抗氧剂 0.2-0.5份
润滑剂 0.1-1份
最优的，上述的一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料，按重量份配比计，该材料由以下原料制得：
聚乳酸 100份
增塑剂 12份
增韧剂 10份
成核剂 0.2份
抗氧剂 0.4份
润滑剂 0.5份。
上述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
上述增韧剂为POE，POE为采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体。
上述成核剂为二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇。
上述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯和受阻酚类抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯按2：1的重量配比复配而成。
上述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料的制备方法包括以下步骤：
（1）按照上述配方量称取各原料备用；
（2）将称取的聚乳酸在40-50℃，真空度为0.05MPa的条件下干燥24小时；
（3）然后将烘干后的聚乳酸和其余原料加入高混机里搅拌3-5分钟得高混料备用；
（4）将步骤（3）所制得的高混料放入双螺杆挤出机里挤出造粒，再通过水冷，即得一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料，造粒温度：170-220℃、螺杆转速：350-400r/min。
对本发明产品制备成标准测试样条，对其各项性能做了如下检测：
1、将本发明可降解材料和聚丙烯材料制备成标准测试样条，对其力学性能进行检测，见表1。
表1 本发明产品力学性能检测数据表。
| 测试项目 | 本发明产品 | 常用聚丙烯材料 |
| 透明度(%) | 82.8~84.8 | 85.7 |
| 雾度（%） | 19.5~20.3 | 18.5 |
| 悬臂梁冲击强度(J/m) | 1.9~117 | 102 |
| 熔体流动速率(g/10min) | 12 | 12 |
| 断裂伸长率(%) | 230~250 | 270 |
| 拉伸强度（Mpa） | 29~31 | 34 |
从表1可以看出可降解材料的力学性能与常用聚丙烯材料差距不大，在使用范围之内。
2、生物性能
通过进行细胞毒性、溶血等测试，得知该可降解材无热源、无细胞毒性、溶血率低于5%。
3、降解情况
降解过程：将废弃的注射器放于湿润的土壤中，发生水解反应，使其相对分子质量有所降低，分子骨架有所破裂、形成较低相对分子质量的组分，水解到一定程度时，在土壤里面酶的作用下完全降解。
表2 本发明产品降解情况数据表。
| 时间（天） | 0 | 3 | 7 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 质量（%） | 100 | 85.3 | 78.4 | 65.4 | 55.3 | 39.7 | 21.2 | 10.9 | 8.2 |
| 时间（天） | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | ||||
| 质量（%） | 6.1 | 5.7 | 5.5 | 5.5 | 5.4 |
表2是通过将一定质量用可降解材料制备的外套放在湿润的土壤里，定期称取质量所得的。可以看出将注射器外套放于湿润土壤经过45天后，基本完全降解，剩余5%左右的物质可能为加入的助剂。
本发明聚乳酸材料制得的产品虽然在力学性能方面跟聚丙烯材料还有一定差距，但是其具有的可降解功能使得聚乳酸更具有发展优势。
本发明的有益效果在于：所得制品外观、性能良好，具有很好的降解能力，能够有效的解决注射器使用后造成污染的问题，使一次性注射器真正达到一次性使用的目的，其配方合理，性能稳定，透明度、韧性都符合注射器相关使用标准，能够自行销毁，不会对环境造成影响。
具体实施方式
下面我们将结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
称取聚乳酸100kg，并在温度为40℃，真空度为0.05MPa的条件下干燥24小时；然后与5kg柠檬酸三丁酯，5kg POE， 0.1kg二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇，0.1kg（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯，0.05kg四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯以及0.1kg乙撑双硬脂酰胺一起加入高混机里搅拌3-5分钟得高混料备用；最后将所得高混料放入双螺杆挤出机里挤出造粒，造粒温度：170-220℃、螺杆转速：350-400r/min，再通过水冷，即得一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料。
实施例2
称取聚乳酸100kg，并在温度为45℃，真空度为0.05MPa的条件下干燥24小时；然后与12kg柠檬酸三丁酯，10kg POE， 0.2kg二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇，0.2kg（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯，0.1kg四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯以及0.5kg乙撑双硬脂酰胺一起加入高混机里搅拌3-5分钟得高混料备用；最后将所得高混料放入双螺杆挤出机里挤出造粒，造粒温度：170-220℃、螺杆转速：350-400r/min，再通过水冷，即得一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料。
实施例3
称取聚乳酸100kg，并在温度为50℃，真空度为0.05MPa的条件下干燥24小时；然后与20kg柠檬酸三丁酯，15kg POE， 0.3kg二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇，0.3kg（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯，0.15kg四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯以及1kg乙撑双硬脂酰胺一起加入高混机里搅拌3-5分钟得高混料备用；最后将所得高混料放入双螺杆挤出机里挤出造粒，造粒温度：170-220℃、螺杆转速：350-400r/min，再通过水冷，即得一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料。
Claims (3)
1.一种一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：称取聚乳酸100kg，并在温度为40℃，真空度为0.05MPa的条件下干燥24小时；然后与5kg柠檬酸三丁酯，5kg POE， 0.1kg二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇，0.1kg（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯，0.05kg四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯以及0.1kg乙撑双硬脂酰胺一起加入高混机里搅拌3-5分钟得高混料备用；最后将所得高混料放入双螺杆挤出机里挤出造粒，造粒温度：170-220℃、螺杆转速：350-400r/min，再通过水冷，即得一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料。
2.一种一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：称取聚乳酸100kg，并在温度为45℃，真空度为0.05MPa的条件下干燥24小时；然后与12kg柠檬酸三丁酯，10kg POE， 0.2kg二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇，0.2kg（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯，0.1kg四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯以及0.5kg乙撑双硬脂酰胺一起加入高混机里搅拌3-5分钟得高混料备用；最后将所得高混料放入双螺杆挤出机里挤出造粒，造粒温度：170-220℃、螺杆转速：350-400r/min，再通过水冷，即得一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料。
3.一种一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：称取聚乳酸100kg，并在温度为50℃，真空度为0.05MPa的条件下干燥24小时；然后与20kg柠檬酸三丁酯，15kg POE， 0.3kg二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇，0.3kg（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯，0.15kg四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯以及1kg乙撑双硬脂酰胺一起加入高混机里搅拌3-5分钟得高混料备用；最后将所得高混料放入双螺杆挤出机里挤出造粒，造粒温度：170-220℃、螺杆转速：350-400r/min，再通过水冷，即得一次性注射器外套用高透明高韧性可降解材料。
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