CN102911475A - 医用人造橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供医用人造橡胶材料及其制备方法，该材料由热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、聚乙烯、相容剂、抗氧剂和着色剂构成；经由混合、挤出、牵引、造粒步骤制成。本实施例提供的医用人造橡胶材料不会对处方用药量产生影响，不会因增塑剂、氯乙烯单体等而对人体产生健康危害，同时废弃物处理时也不会产生卤代烃等有害气体的环境问题。

Description

医用人造橡胶材料及其制备方法

技术领域

本发明属于医用材料领域，特别涉及医用人造橡胶材料及其制备方法。

背景技术

一次性输液器临床应用极为广泛，我国每年用量达50多亿支，其主要的材质为聚氯乙烯（PVC），聚烯烃热塑性弹性体（亦即超低密度聚乙烯TPE），聚丙烯（PP）和聚醋酸乙烯等。PVC是通用塑料的主要品种之一，增塑后的PVC具有柔软、回弹性好、透明、价格便宜等诸多优点，是制作一次性医用输液器械的主要材料。

随着临床应用和相关医学科学技术的发展，人们发现PVC材料在安全上存在隐患，使用上已存在种种不足：

1、PVC材料为极性材料，该材料对一些醇溶性、脂溶性药物，尤其是抗肿瘤药物有较强的吸附性，从而导致处方用药量不准确、疗效降低，增加治疗费用。

2、随着输液的进行，增塑剂会迁移到输液器的表面，随着药物进入人体，对人体造成危害。而过多的接触增塑剂，会造成儿童性早熟，生殖器短小等生殖系统的损害；孕龄妇女卵巢囊肿，孕妇锌元素流失，不孕不育等危害。

3、PVC输液器加工时会产生少量氯乙烯单体，氯乙烯单体也会随着药液进入人体，对人体造成危害。氯乙烯已被国际公认为导致肝癌的物质。

4、用PVC材料制备的一次性输液器的废弃物处理比较困难，掩埋会对土壤造成严重的污染，焚烧时，会产生致癌的二噁英等有毒气体和导致酸雨的卤化氢等，严重污染环境。

欧美部分国家已从2007年1月起禁止使用有PVC材料制成的一次性输液器，我国国内PVC材料输液袋于1999年停止使用，但由于没有更好的替代材料，PVC输液器在临床的应用仍较普遍。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供无毒副作用的医用点滴管材料及其制备方法。

本发明采用如下方式实现：

一种医用人造橡胶材料，由热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯(PP)、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)、聚乙烯（PE）、相容剂、抗氧剂和着色剂构成；

其质量份数比例为：

热塑性苯乙烯类弹性体   35~45，

聚丙烯                 5~25，

聚乙烯辛烯共弹性体     5~20，

聚乙烯                 5~30，

相容剂                 5~10，

抗氧剂                 0.15~0.25，

着色剂                 0.1~0.3。

所述热塑性苯乙烯类弹性体为苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或者几种的任意比例混合。

所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，线型低密度聚乙烯中的一种或两种的任意比例混合。

所述的相容剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、低密度聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐、线性低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物中的一种或几种的任意比例混合。

本技术方案所选用的添加剂为有助于提升材料的物理性能及阻燃性能的常用塑料添加剂。

本技术方案中的低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯是指密度通常为0.910~0.925g/cm³的聚乙烯和线性聚乙烯。

本医用人造橡胶材料主要用于制造点滴管、输液器袋。

制备所述的医用人造橡胶材料的方法，具体包括以下步骤：

（1）将热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、聚乙烯、相容剂、抗氧剂和着色剂按质量比35~45：5~25：5~20：5~30：5~10：0.15~0.25：0.1~0.3搅拌均匀，搅拌转速为1100~1350rpm/min，时间为5~10min。

（2）在170℃~210℃下挤出、牵引、造粒，得到医用人造橡胶点滴管新材料。

与现有技术相比，本发明有如下有益效果：

1、本发明提供的医用人造橡胶材料是非极性材料，对处方药物基本不具有吸附性，因而保证用药的准确性和治疗效果。

2、本发明提供的医用人造橡胶材料配方中不含增塑剂和重金属添加剂，因而不会产生增塑剂或重金属元素随药液进入人体产生健康威胁。

3、本发明提供的医用人造橡胶材料中不会添加氯乙烯单体等含卤族元素物质，因而焚烧不产生致癌的二噁英和形成酸雨的氯化氢气体，对环境无害。

具体实施方式

针对现有技术存在的缺陷，为了便于本领域技术人员理解，下面将对本发明作进一步详细描述：

实施例一：

按照质量份数比，称取苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物（SEBS）45份，聚丙烯（PP）10份，聚乙烯辛烯共弹性体10份，线性低密度聚乙烯20份，抗氧剂0.2份，着色剂0.1份。将上述称量好的各原材料在高速混合搅拌机中以1100rpm/min的转速均匀混合5分钟，然后加入苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐8份，再混合2分钟，然后在双螺杆挤出机上挤出，造粒，冷却。挤出加工温度在180℃至220℃之间，机头和口模温度为220℃。

制造的医用人造橡胶点滴管材料，用注塑机制备测试样品，按ASTM D1124标准测试样品的邵氏A硬度为82，按ASTM D412标准测试样品的拉伸强度和断裂伸长率为11.8MPa和343%。本材料高弹性，高强度，高回弹性，耐压缩变形性和优异的力学性，硬度范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐热性，加工性能优越，无须硫化，为制备点滴管物理性能较好的医用材料。本实施例提供的医用人造橡胶材料是非极性材料，对醇溶性、脂溶性药物，特别是抗肿瘤药物基本不具有吸附性，因而不会对处方用药量产生影响；不含增塑剂，不会产生增塑剂随药液进入人体产生健康威胁；未添加氯乙烯单体等含卤族元素等有害物质，因而不会产生氯乙烯等有害物质进入人体等健康隐患，同时废弃物处理时也不会产生卤代烃等有害气体的环境问题。

      实施例二：

      按照质量份数比，称取苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物（SEBS）20份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）25份，聚丙烯（PP）10份，聚乙烯辛烯共弹性体15份，线性低密度聚乙烯30份，抗氧剂0.2份，着色剂0.1份，将称量好的各原材料在高速混合搅拌机中以1250rpm/min的转速混合8分钟，然后加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐7.5份，再混合2分钟，然后在双螺杆挤出机上挤出，造粒，冷却。挤出加工温度在170℃至210℃之间，机头和口模温度为210℃。

制造的医用人造橡胶点滴管材料，用注塑机制备测试样品，按ASTM D1124标准测试样品的邵氏A硬度为78，按ASTM D412标准测试样品的拉伸强度和断裂伸长率为11.3MPa和374%。本材料高弹性，高强度，高回弹性，耐压缩变形性和优异的力学性，硬度范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐热性，加工性能优越，无须硫化，为制备点滴管物理性能较好的医用材料。为制备点滴管物理性能较好的医用材料。本实施例提供的医用人造橡胶材料是非极性材料，对醇溶性、脂溶性药物，特别是抗肿瘤药物基本不具有吸附性，因而不会对处方用药量产生影响；不含增塑剂，不会产生增塑剂随药液进入人体产生健康威胁；未添加氯乙烯单体等含卤族元素等有害物质，因而不会产生氯乙烯等有害物质进入人体等健康隐患，同时废弃物处理时也不会产生卤代烃等有害气体的环境问题。

在本发明中，除上述两个实施例采用的成分以及含量之外，还可以有其他具体成分及含量。比如，苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为热塑性苯乙烯类弹性体，可采用其他热塑性苯乙烯类弹性体如苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任何一种成分，也可以是上述多种成分的任一比例混合，对于上述热塑性苯乙烯类弹性体具体含量，也可以为35~45之间的任一值，如35份或40份等，因其效果与上述两实施例效果一致，在此不作赘述。对于聚丙烯而言，其具体含量可以为5~25之间的任一只，如5份或15份或25份等，因其效果与上述两实施例效果一致，在此不作赘述。对于聚乙烯辛烯共弹性体而言，可采用行业内常用的聚乙烯辛烯共弹性体，如美国杜邦公司生产的POE8402型或美国陶氏公司生产的8999型聚乙烯辛烯共弹性体等，其具体含量可以为5~20之间任一值，如5份或20份，因其效果与上述两实施例效果一致，在此不作赘述。对于作为相容剂的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐而言，也可以采用其他相容剂如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、低密度聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐、线性低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物，可以上述11种相容剂的任意比例混合，相容剂的含量可以为5~10之间的任一值，如5份或10份等，因其效果与上述两实施例效果一致，在此不作赘述。对于抗氧剂而言，可选用行业内常用的抗氧剂，如山东临汾市三丰化工有限公司生产的抗氧剂SK-100或中国80年代开发的亚磷酸酯类抗氧剂168或复合抗氧剂215、225等，其含量可为0.15~0.25之间的任一值，如0.15份或0.25等，因其效果与上述两实施例效果一致，在此不作赘述。对于着色剂而言，可选用行业内常用的着色剂，如温州利豪达化工有限公司生产的SJ36W型着色剂等，其含量可为0.1~0.3之间的任一值，如0.2或0.3等，因其效果与上述两实施例效果一致，在此不作赘述。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种医用人造橡胶材料，其特征在于：由热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、聚乙烯、相容剂、抗氧剂和着色剂构成；

其质量份数比例为：

热塑性苯乙烯类弹性体   35~45，

聚丙烯                 5~25，

聚乙烯辛烯共弹性体     5~20，

聚乙烯                 5~30，

相容剂                 5~10，

抗氧剂                 0.15~0.25，

着色剂                 0.1~0.3。

2.根据权利要求1所述的医用人造橡胶材料，其特征在于，所述热塑性苯乙烯类弹性体为苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或者几种的任意比例混合。

3.根据权利要求1所述的医用人造橡胶材料，其特征在于，所述的聚乙烯为低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯中的一种或两种的任意比例混合。

4.根据权利要求1所述的医用人造橡胶材料，其特征在于，所述的相容剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、低密度聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐、线性低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物中的一种或几种的任意比例混合。

5.制备权利要求1所述的医用人造橡胶材料的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）将热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、聚乙烯、相容剂、抗氧剂和着色剂按质量比35~45：5~25：5~20：5~30：5~10：0.15~0.25：0.15~0.25，混合搅拌均匀；

（2）在170℃~210℃下挤出、牵引、造粒，得到医用人造橡胶材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，混合条件为在1100~1350rpm/min的转速下搅拌5~10min。