CN104448611A - 一种橡塑医用胶带基膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种橡塑医用胶带基膜及其制备方法，按照重量份数配比称取PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌、CPE、DOS、稳定剂、双酚A、过氧化二异丙苯、硬脂酸钡、抗氧剂、硬脂酸镉、ACR、UV-9和苯甲酸钙，混合均匀后挤出造粒即可；产品拉伸强度纵向25-45MPa，拉伸强度横向20-40MPa；伸长率纵向240-280%，伸长率横向250-290%；直角撕裂强度60-80N/m，透光率80-90%；邵氏硬度40-60，耐寒性-20℃不破裂。

Description

一种橡塑医用胶带基膜及其制备方法

技术领域

本申请属于医用新材料工艺领域，尤其涉及一种橡塑医用胶带基膜及其制备方法。

背景技术

生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。现在各种合成材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。中国医用高分子材料的研究起步较早、发展较快。高分子药物控制释放体系不仅能提高药效，简化给药方式，大大降低药物的毒副作用，而且纳米靶向控制释放体系使药物在预定的部位，按设计的剂量，在需要的时间范围内，以一定的速度在体内缓慢释放，从而达到治疗某种疾病或调节生育的目的。一次性注射或口服的高分子疫苗制剂的开发,将克服普通疫苗需多次注射方能奏效的缺点，而深受人们的重视。高分子避孕疫苗的研制又将为人类的生育调节提供一个简便、无毒副作用、十分安全的新方法，并有可能成为未来控制人口增长的重要措施。基因治疗是导入正常基因于特定的细胞（癌细胞）中，对缺损或致病的基因进行修复，或者导入能够表达出具有治疗癌症功能的蛋白质基因，或导入能阻止体内致病基因合成蛋白质的基因片段来组织致病基因发生作用，从而达到治疗的目的。基因疗法的关键是导入基因的载体，只有借助载体，正常基因才能进入细胞核内。目前，高分子纳米材料和脂质体是基因治疗的理想载体，它具有承载容量大、安全性能高的特点。近来新合成的树枝状高分子材料作为基因导入的载体值得关注。一是生物结构和生物功能的设计和构建原理研究。着重研究具有诱导组织再生的骨、软骨及肌腱等基底材料和框架结构的设计及其仿生装配；二是表面/界面过程-材料与机体之间的相互作用机制研究。从细胞和分子水平深入研究材料与特定细胞、组织之间的表面/界面作用，揭示影响生物相容性的因素及本质。三是生物导向性及生物活性物质的控释机理研究。研究可自控或靶向释放蛋白、基因等特异性生物活性物质的材料的设计以及生物导向性原理；用于组织细胞和基因治疗的半渗透聚合物膜的设计、自装配及特异性细胞密封技术；四是生物降解/吸收的调控机制研究。研究生物降解/吸收材料的分子结构和生物环境对其降解的影响、降解/吸收速度的调控、降解/吸收及代谢机制，以及降解产物对机体的影响。其目标是为组织工程化人工器官生物材料及药物控释材料的自成、改性方法提供理论基础，实现材料参与生命过程和构建生命组织的目的。五是材料的制备方法学和质量控制体系研究。主要研究生物医用材料及修复体的计算机辅助设计；通过上述研究的开展，将使中国生物材料的研究水平有较大提高，为中国生物医用材料科学及其产业的发展奠定坚实的基础。生活节奏的加快、活动空间的扩展和饮食结构的变化等因素，使创伤成为一个严重的社会问题。中国创伤住院年增长率达7.2%，高居住院人数第2位。美国1998年用于骨骼-肌肉系统损伤患者的治疗费高达1280亿美元，仅骨缺损患者就达123万，其中80%需用生物医学材料治疗。在全球，心脑血管疾病、各种癌症、艾滋病、糖尿病、老年痴呆症等发病率逐年增加，急需用于诊断、治疗和修复的生物材料。

医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。20年来，用于这方面的高分子材料有聚氯乙烯、天然橡胶、聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚苯乙烯、硅橡胶、聚酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯等。医用高分子材料多用于人体，直接关系到人的生命和健康，一般对其性能的要求是：安全性：必须无毒或副作用极少。这就要求聚合物纯度高，生产环境非常清洁，聚合助剂的残留少，杂质含量为 ppm级，确保无病、无毒传播条件。物理、化学和机械性能：需满足医用所需设计和功能的要求。如硬度、弹性、机械强度、疲劳强度、蠕变、磨耗、吸水性、溶出性、耐酶性和体内老化性等。以心脏瓣膜为例，最好能使用25万小时，要求耐疲劳强度特别好。此外，还要求便于灭菌消毒，能耐受湿热消毒(120～140°C)、干热消毒(160～190°C)、辐射消毒或化学处理消毒，而不降低材料的性能。要求加工性能好，可加工成所需各种形状，而不损伤其固有性能。适应性：包括与医疗用品中其他材料的适应性，材料与人体各种组织的适应性。材料植入人体后,要求长时期对体液无影响；与血液相容性好,对血液成分无损害，不凝血，不溶血，不形成血栓；无异物反应，在人体内不损伤组织，不致癌致畸，不会导致炎症坏死、组织增生等。特殊功能：不同的应用领域，要求材料分别具有一定的特殊功能。例如：具有分离透析机能的人工肾用过滤膜、人工肺用气体交换膜，以及人造血液用吸脱气体的物质等，都要求有各自特殊的分离透过机能。在大多数情况下，现有高分子材料的表面化学组成与结构很难满足上述要求，通常要采用表面改性处理，如接枝共聚，以改进其抗凝血性等性能。医疗器械，一般医疗及看护用具，如眼带、洗肠器、注射针、听诊器、直肠镜、点眼器、腹带和连结管等；麻醉及手术室用具，如吸引器、缝线、咽头镜、血管注射用具等；检查及检查室用具，如采血管、采血瓶、心电图用的电极、试验管、培养皿等。

抗菌塑料是一类在使用环境中本身对沾污在塑料上的细菌、霉菌、醇母菌、藻类甚至病毒等起抑制或杀灭作用的塑料，通过抑制微生物的繁殖来保持自身清洁。目前，抗菌塑料主要通过在普通塑料中添加少量抗菌剂的方法获得。抗菌塑料使用中首先要满足塑料作为基本材料使用时对其物理、化学、机械等性能的必要要求，同时要考虑具备抗菌这一特殊功能的要求以及由此产生的附加因素。中国医用高分子材料的研究起步较早、发展较快。目前约有50多个单位从事这方面的研究，现有医用高分子材料60多种，制品达400余种，用于医疗的聚甲基PVC酸甲酯每年达300t。然而，中国医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段，还没有能够建立在分子设计的基础上。因此，应该以材料的结构与性能关系，材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。医用高分子材料要应用于生物体必须同时要满足生物功能性、生物相容性、化学稳定性和可加工性等严格的要求。发展趋势，研究开发满足生物相容性和血液相容性材料，以聚烯烃、聚硅氧烷、氟碳聚合物和聚氨酯为重点；开发控制药物释放、人工脏器、医疗器械和控制生育所用材料。发展小型化、便携带、内埋化等类型的人工器官装置。

聚氯乙烯，英文简称PVC（Polyvinyl chloride polymer =PVC分子结构），是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶，具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨、环保的特性并具有较好的保暖性和弹性。有着特殊要求的PVC材料，一般都需要从国外进口，在国外比较有名的有美国联合碳化公司和北欧化工公司，随着我国各大科研院所和生产单位的不断研发和技术积累，国内PVC改性材料的配方设计、制造已经达到国际先进水平，涌现了以徐州汉永新材料有限公司等拥有自主知识产权的公司，已经完全取代国外进口材料，有不少产品已出口国外。聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化剂经取代反应制成。由于其防火耐热作用，聚氯乙烯被广泛用于各行各业各式各样产品： 电线外皮、光纤外皮、鞋、手袋、袋、饰物、招牌与广告牌、建筑装潢用品、家俱、挂饰、滚轮、喉管、玩具（如有名的意大利“Rody”跳跳马）、门帘、卷门、辅助医疗用品、手套、某些食物的保鲜纸、某些时装等。聚氯乙烯是由氯乙烯单体（VCM）聚合而成。因为其分子中57%的质量是氯元素。所以它与其它的塑料相比，相同的质量中所耗用的石油较少，然而，因为这种塑料的相对密度较大，而且在生成氯的过程中也要耗用其它能量，使得它在很多应用领域失去了优势。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种透光率、直角撕裂强度、拉伸强度和伸长率高的橡塑医用胶带基膜及其制备方法是非常必要的。

发明内容

解决的技术问题：

本申请针对上述技术问题，提供一种橡塑医用胶带基膜及其制备方法，解决现有医用新材料透光率、直角撕裂强度、拉伸强度和伸长率低等技术问题。

技术方案：

一种橡塑医用胶带基膜，所述橡塑医用胶带基膜的原料按重量份数配比如下：PVC100份；DOP40-60份；粉末丁腈橡胶20-40份；硬脂酸锌0.2-0.8份；CPE5-25份；DOS5-25份；稳定剂1.5-5.5份；双酚A0.3-0.5份；MBS5-25份；硬脂酸钡为2-6份；抗氧剂0.25-0.65份；硬脂酸镉为1-3份；ACR0.5-2.5份；UV-9为0.3-0.5份；苯甲酸钙为2-8份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述橡塑医用胶带基膜的原料按重量份数配比如下：PVC100份；DOP45-55份；粉末丁腈橡胶25-35份；硬脂酸锌0.3-0.7份；CPE10-20份；DOS10-20份；稳定剂2.5-4.5份；双酚A0.35-0.45份；MBS10-20份；硬脂酸钡为3-4份；抗氧剂0.35-0.55份；硬脂酸镉为1.5-2.5份；ACR1-2份；UV-9为0.35-0.45份；苯甲酸钙为4-6份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述橡塑医用胶带基膜的原料按重量份数配比如下：PVC100份；DOP50份；粉末丁腈橡胶30份；硬脂酸锌0.5份；CPE15份；DOS15份；稳定剂3.5份；双酚A0.4份；MBS15份；硬脂酸钡为4份；抗氧剂0.45份；硬脂酸镉为2份；ACR1.5份；UV-9为0.4份；苯甲酸钙为5份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述稳定剂采用有机锡稳定剂或液体钡镉稳定剂。

作为本发明的一种优选技术方案：所述抗氧剂采用抗氧剂RD或抗氧剂264。

作为本发明的一种优选技术方案：所述橡塑医用胶带基膜的制备方法，包括如下步骤：

第一步：按照重量份数配比称取PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌、CPE、DOS、稳定剂、双酚A、过氧化二异丙苯、硬脂酸钡、抗氧剂、硬脂酸镉、ACR、UV-9和苯甲酸钙；

第二步：将PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌和硬脂酸钡投入反应釜中加热至40-60℃，搅拌10-30min，搅拌速度200-400转/分钟；

第三步：然后加入剩余原料，升温至60-80℃，搅拌10-30min，搅拌速度400-600转/分钟；

第四步：将混合后的物料在密炼机中密炼1-5min，出料温度为150-160℃，再在二辊炼胶机混炼，混炼温度为155-165℃，过滤挤出，机筒温度130-150℃，机头温度140-150℃，压延机压延，温度170-190℃，扩幅机温度150-170℃，螺杆转速30-40转/分钟，卷取后包装即可。

 有益效果：

本发明所述一种橡塑医用胶带基膜及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品拉伸强度纵向25-45MPa，拉伸强度横向20-40MPa；2、伸长率纵向240-280%，伸长率横向250-290%；3、直角撕裂强度60-80N/m，透光率80-90%；4、邵氏硬度40-60，耐寒性-20℃不破裂，可以广泛生产并不断代替现有材料。

具体实施方式

实施例1:

按照重量份数配比称取PVC100份；DOP40份；粉末丁腈橡胶20份；硬脂酸锌0.2份；CPE5份；DOS5份；有机锡稳定剂1.5份；双酚A0.3份；MBS5份；硬脂酸钡为2份；抗氧剂RD0.25份；硬脂酸镉为1份；ACR0.5份；UV-9为0.3份；苯甲酸钙为2份。

将PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌和硬脂酸钡投入反应釜中加热至40℃，搅拌10min，搅拌速度200转/分钟，然后加入剩余原料，升温至60℃，搅拌10min，搅拌速度400转/分钟。

将混合后的物料在密炼机中密炼1min，出料温度为150℃，再在二辊炼胶机混炼，混炼温度为155℃，过滤挤出，机筒温度130℃，机头温度140℃，压延机压延，温度170℃，扩幅机温度150℃，螺杆转速30转/分钟，卷取后包装即可。

产品拉伸强度纵向25MPa，拉伸强度横向20MPa；伸长率纵向240%，伸长率横向250%；直角撕裂强度60N/m，透光率80%；邵氏硬度40，耐寒性-20℃不破裂。

 实施例2:

按照重量份数配比称取PVC100份；DOP60份；粉末丁腈橡胶40份；硬脂酸锌0.8份；CPE25份；DOS25份；有机锡稳定剂5.5份；双酚A0.5份；MBS25份；硬脂酸钡为6份；抗氧剂RD0.65份；硬脂酸镉为3份；ACR2.5份；UV-9为0.5份；苯甲酸钙为8份。

将PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌和硬脂酸钡投入反应釜中加热至60℃，搅拌30min，搅拌速度400转/分钟，然后加入剩余原料，升温至80℃，搅拌30min，搅拌速度600转/分钟。

将混合后的物料在密炼机中密炼5min，出料温度为160℃，再在二辊炼胶机混炼，混炼温度为165℃，过滤挤出，机筒温度150℃，机头温度150℃，压延机压延，温度190℃，扩幅机温度170℃，螺杆转速40转/分钟，卷取后包装即可。

产品拉伸强度纵向30MPa，拉伸强度横向25MPa；伸长率纵向250%，伸长率横向260%；直角撕裂强度65N/m，透光率83%；邵氏硬度45，耐寒性-20℃不破裂。

 实施例3:

按照重量份数配比称取PVC100份；DOP45份；粉末丁腈橡胶25份；硬脂酸锌0.3份；CPE10份；DOS10份；液体钡镉稳定剂2.5份；双酚A0.35份；MBS10份；硬脂酸钡为3份；抗氧剂RD0.35份；硬脂酸镉为1.5份；ACR1份；UV-9为0.35份；苯甲酸钙为4份。

将PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌和硬脂酸钡投入反应釜中加热至40℃，搅拌15min，搅拌速度250转/分钟，然后加入剩余原料，升温至65℃，搅拌15min，搅拌速度450转/分钟。

将混合后的物料在密炼机中密炼2min，出料温度为152℃，再在二辊炼胶机混炼，混炼温度为157℃，过滤挤出，机筒温度135℃，机头温度144℃，压延机压延，温度175℃，扩幅机温度155℃，螺杆转速33转/分钟，卷取后包装即可。

产品拉伸强度纵向35MPa，拉伸强度横向30MPa；伸长率纵向260%，伸长率横向270%；直角撕裂强度70N/m，透光率85%；邵氏硬度50，耐寒性-20℃不破裂。

 实施例4:

按照重量份数配比称取PVC100份；DOP55份；粉末丁腈橡胶35份；硬脂酸锌0.7份；CPE20份；DOS20份；液体钡镉稳定剂4.5份；双酚A0.45份；MBS20份；硬脂酸钡为4份；抗氧剂264为0.55份；硬脂酸镉为2.5份；ACR2份；UV-9为0.45份；苯甲酸钙为6份。

将PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌和硬脂酸钡投入反应釜中加热至55℃，搅拌25min，搅拌速度350转/分钟，然后加入剩余原料，升温至75℃，搅拌25min，搅拌速度550转/分钟。

将混合后的物料在密炼机中密炼4min，出料温度为158℃，再在二辊炼胶机混炼，混炼温度为163℃，过滤挤出，机筒温度145℃，机头温度147℃，压延机压延，温度185℃，扩幅机温度165℃，螺杆转速38转/分钟，卷取后包装即可。

产品拉伸强度纵向40MPa，拉伸强度横向35MPa；伸长率纵向270%，伸长率横向280%；直角撕裂强度75N/m，透光率88%；邵氏硬度55，耐寒性-20℃不破裂。

 实施例5:

按照重量份数配比称取PVC100份；DOP50份；粉末丁腈橡胶30份；硬脂酸锌0.5份；CPE15份；DOS15份；液体钡镉稳定剂3.5份；双酚A0.4份；MBS15份；硬脂酸钡为4份；抗氧剂264为0.45份；硬脂酸镉为2份；ACR1.5份；UV-9为0.4份；苯甲酸钙为5份。

将PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌和硬脂酸钡投入反应釜中加热至50℃，搅拌20min，搅拌速度300转/分钟，然后加入剩余原料，升温至70℃，搅拌20min，搅拌速度500转/分钟。

将混合后的物料在密炼机中密炼3min，出料温度为155℃，再在二辊炼胶机混炼，混炼温度为160℃，过滤挤出，机筒温度140℃，机头温度145℃，压延机压延，温度180℃，扩幅机温度160℃，螺杆转速35转/分钟，卷取后包装即可。

产品拉伸强度纵向45MPa，拉伸强度横向40MPa；伸长率纵向280%，伸长率横向290%；直角撕裂强度80N/m，透光率90%；邵氏硬度60，耐寒性-20℃不破裂。

 以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。

上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种橡塑医用胶带基膜，其特征在于所述橡塑医用胶带基膜的原料按重量份数配比如下：PVC100份；DOP40-60份；粉末丁腈橡胶20-40份；硬脂酸锌0.2-0.8份；CPE5-25份；DOS5-25份；稳定剂1.5-5.5份；双酚A0.3-0.5份；MBS5-25份；硬脂酸钡为2-6份；抗氧剂0.25-0.65份；硬脂酸镉为1-3份；ACR0.5-2.5份；UV-9为0.3-0.5份；苯甲酸钙为2-8份。

2.根据权利要求1所述的一种橡塑医用胶带基膜，其特征在于所述橡塑医用胶带基膜原料按重量份数配比如下：PVC100份；DOP45-55份；粉末丁腈橡胶25-35份；硬脂酸锌0.3-0.7份；CPE10-20份；DOS10-20份；稳定剂2.5-4.5份；双酚A0.35-0.45份；MBS10-20份；硬脂酸钡为3-4份；抗氧剂0.35-0.55份；硬脂酸镉为1.5-2.5份；ACR1-2份；UV-9为0.35-0.45份；苯甲酸钙为4-6份。

3.根据权利要求1所述的一种橡塑医用胶带基膜，其特征在于所述橡塑医用胶带基膜的原料按重量份数配比如下：PVC100份；DOP50份；粉末丁腈橡胶30份；硬脂酸锌0.5份；CPE15份；DOS15份；稳定剂3.5份；双酚A0.4份；MBS15份；硬脂酸钡为4份；抗氧剂0.45份；硬脂酸镉为2份；ACR1.5份；UV-9为0.4份；苯甲酸钙为5份。

4.根据权利要求1所述的一种橡塑医用胶带基膜，其特征在于：所述稳定剂采用有机锡稳定剂或液体钡镉稳定剂。

5.根据权利要求1所述的一种橡塑医用胶带基膜，其特征在于：所述抗氧剂采用抗氧剂RD或抗氧剂264。

6.一种权利要求1所述橡塑医用胶带基膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：按照重量份数配比称取PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌、CPE、DOS、稳定剂、双酚A、过氧化二异丙苯、硬脂酸钡、抗氧剂、硬脂酸镉、ACR、UV-9和苯甲酸钙；

第二步：将PVC、DOP、粉末丁腈橡胶、硬脂酸锌和硬脂酸钡投入反应釜中加热至40-60℃，搅拌10-30min，搅拌速度200-400转/分钟；

第三步：然后加入剩余原料，升温至60-80℃，搅拌10-30min，搅拌速度400-600转/分钟；

第四步：将混合后的物料在密炼机中密炼1-5min，出料温度为150-160℃，再在二辊炼胶机混炼，混炼温度为155-165℃，过滤挤出，机筒温度130-150℃，机头温度140-150℃，压延机压延，温度170-190℃，扩幅机温度150-170℃，螺杆转速30-40转/分钟，卷取后包装即可。