CN105131426A - 一种可降解医用膜的制备方法 - Google Patents

一种可降解医用膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可降解医用膜的制备方法，首先将PP，聚碳酸酯，硬脂酸，三聚氰胺，石蜡，十八烷基三甲基氯化铵，硼酸，聚乙烯醇加入到搅拌机中混合搅拌均匀，然后转入到反应釜中，加入聚丙烯酰胺，乙二胺四乙酸二钠，在惰性气体保护的条件下加热反应；再加入明胶，卵磷脂，水，搅拌混合均匀，在真空条件下升温反应后再降温至0℃并保持一定时间；然后将混合物料三于双螺杆挤出机中挤出成型，最后通过吹膜机吹膜，得到可降解医用膜。本发明提供的方法制备得到的医用膜具有良好的可降解性与机械性能，能够广泛应用于医疗领域。

Description

一种可降解医用膜的制备方法
技术领域
本发明属于包装材料制备技术领域，具体涉及一种可降解医用膜的制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30MPa或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度，但随等规指数的提高，材料的冲击强度有所下降，但下降至某一数值后不再变化。聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。
聚丙烯无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。基于以上特性，聚丙烯被广泛应用于各个领域，在医疗领域中，由于聚丙烯具有良好的耐温性以及耐腐蚀性等，因此被广泛使用。但是聚丙烯的可降解性能很差，在医疗领域运用时，如作为膜来应用时，很多情况下不便于回收，这就需要这种膜具有较好的可降解性。因此需要开发一种降解性能良好，同时能具有优良的机械性能的基于聚丙烯的膜材料来满足应用的需要。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种可降解医用膜的制备方法，提高膜的机械性能以及自然可降解性。
本发明通过以下技术方案实现：
一种可降解医用膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的PP20-30份，聚碳酸酯3-8份，硬脂酸2-5份，三聚氰胺1-4份，石蜡2-5份，十八烷基三甲基氯化铵1-5份，硼酸1-3份，聚乙烯醇2-7份加入到搅拌机中混合搅拌均匀，得到混合物料一；
步骤二，将混合物料一转入到反应釜中，加入以重量份计的聚丙烯酰胺1-3份，乙二胺四乙酸二钠0.8-2份，在惰性气体保护的条件下加热至60-70℃，搅拌20-30分钟，得到混合物料二；
步骤三，在混合物料二中加入以重量份计的明胶3-7份，卵磷脂1-4份，水20-30份，搅拌混合均匀，在真空条件下升温至50-60℃，搅拌150-200分钟，降温至0℃并保持10-20分钟，得到混合物料三；
步骤四，将混合物料三于双螺杆挤出机中挤出成型，得到母粒；
步骤五，将母粒通过吹膜机吹膜，得到可降解医用膜。
所述的可降解医用膜的制备方法，步骤一中混合搅拌的条件为搅拌速度140-160转/分钟，搅拌时间30-40分钟。
所述的可降解医用膜的制备方法，步骤二中的惰性气体为氮气或氩气。
所述的可降解医用膜的制备方法，步骤三中真空条件的真空度为0.01-0.04MPa。
所述的可降解医用膜的制备方法，步骤三中降温至0℃的降温速度为20-25℃/分钟。
所述的可降解医用膜的制备方法，步骤四中挤出条件为挤出温度170-190℃，螺杆转速15-22转/分钟。
所述的可降解医用膜的制备方法，步骤五中吹膜的条件为吹膜机料筒后段温度分两段控制，第一段控制在170-180℃，第二段控制在180-190℃；料筒前段温度分两段控制，第一段控制在180-190℃，第二段控制在190-200℃；吹胀比为1.2-1.6，螺杆转速25-30转/分钟，牵引速度18-25米/分钟。
本发明提供的可降解医用膜的制备方法制备得到的膜具有良好的机械性能与可降解性能，其中拉伸强度达到了21MPa以上，断裂伸长率达到了368％以上，将材料在室温条件下埋于土壤中30天后的降解率达到了70％以上。
具体实施方式
实施例1
一种可降解医用膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的PP20份，聚碳酸酯3份，硬脂酸2份，三聚氰胺1份，石蜡2份，十八烷基三甲基氯化铵1份，硼酸1份，聚乙烯醇2份加入到搅拌机中混合搅拌均匀，搅拌速度140转/分钟，搅拌时间30分钟，得到混合物料一；
步骤二，将混合物料一转入到反应釜中，加入以重量份计的聚丙烯酰胺1份，乙二胺四乙酸二钠0.8份，在氮气保护的条件下加热至60℃，搅拌20分钟，得到混合物料二；
步骤三，在混合物料二中加入以重量份计的明胶3份，卵磷脂1份，水20份，搅拌混合均匀，在真空度为0.01MPa的真空条件下升温至50℃，搅拌150分钟，降温至0℃并保持10分钟，得到混合物料三；
步骤四，将混合物料三于双螺杆挤出机中挤出成型，挤出条件为挤出温度170℃，螺杆转速15转/分钟，得到母粒；
步骤五，将母粒通过吹膜机吹膜，条件为吹膜机料筒后段温度分两段控制，第一段控制在170℃，第二段控制在180℃；料筒前段温度分两段控制，第一段控制在180℃，第二段控制在190℃；吹胀比为1.2，螺杆转速25转/分钟，牵引速度18米/分钟，得到可降解医用膜。
实施例2
一种可降解医用膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的PP23份，聚碳酸酯5份，硬脂酸3份，三聚氰胺2份，石蜡3份，十八烷基三甲基氯化铵2份，硼酸2份，聚乙烯醇4份加入到搅拌机中混合搅拌均匀，搅拌速度145转/分钟，搅拌时间32分钟，得到混合物料一；
步骤二，将混合物料一转入到反应釜中，加入以重量份计的聚丙烯酰胺2份，乙二胺四乙酸二钠1份，在氩气保护的条件下加热至65℃，搅拌26分钟，得到混合物料二；
步骤三，在混合物料二中加入以重量份计的明胶5份，卵磷脂2份，水26份，搅拌混合均匀，在真空度为0.02MPa的真空条件下升温至55℃，搅拌170分钟，以22℃/分钟的速度降温至0℃并保持15分钟，得到混合物料三；
步骤四，将混合物料三于双螺杆挤出机中挤出成型，挤出条件为挤出温度176℃，螺杆转速18转/分钟，得到母粒；
步骤五，将母粒通过吹膜机吹膜，条件为吹膜机料筒后段温度分两段控制，第一段控制在173℃，第二段控制在185℃；料筒前段温度分两段控制，第一段控制在187℃，第二段控制在194℃；吹胀比为1.3，螺杆转速26转/分钟，牵引速度20米/分钟，得到可降解医用膜。
实施例3
一种可降解医用膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的PP26份，聚碳酸酯7份，硬脂酸4份，三聚氰胺3份，石蜡3份，十八烷基三甲基氯化铵4份，硼酸2份，聚乙烯醇6份加入到搅拌机中混合搅拌均匀，搅拌速度155转/分钟，搅拌时间38分钟，得到混合物料一；
步骤二，将混合物料一转入到反应釜中，加入以重量份计的聚丙烯酰胺2份，乙二胺四乙酸二钠1.5份，在氮气保护的条件下加热至68℃，搅拌27分钟，得到混合物料二；
步骤三，在混合物料二中加入以重量份计的明胶6份，卵磷脂3份，水29份，搅拌混合均匀，在真空度为0.03MPa的真空条件下升温至58℃，搅拌190分钟，以23℃/分钟的速度降温至0℃并保持18分钟，得到混合物料三；
步骤四，将混合物料三于双螺杆挤出机中挤出成型，挤出条件为挤出温度183℃，螺杆转速20转/分钟，得到母粒；
步骤五，将母粒通过吹膜机吹膜，条件为吹膜机料筒后段温度分两段控制，第一段控制在176℃，第二段控制在187℃；料筒前段温度分两段控制，第一段控制在188℃，第二段控制在195℃；吹胀比为1.5，螺杆转速28转/分钟，牵引速度23米/分钟，得到可降解医用膜。
实施例4
一种可降解医用膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的PP30份，聚碳酸酯8份，硬脂酸5份，三聚氰胺4份，石蜡5份，十八烷基三甲基氯化铵5份，硼酸3份，聚乙烯醇7份加入到搅拌机中混合搅拌均匀，搅拌速度160转/分钟，搅拌时间40分钟，得到混合物料一；
步骤二，将混合物料一转入到反应釜中，加入以重量份计的聚丙烯酰胺3份，乙二胺四乙酸二钠2份，在氩气保护的条件下加热至70℃，搅拌30分钟，得到混合物料二；
步骤三，在混合物料二中加入以重量份计的明胶7份，卵磷脂4份，水30份，搅拌混合均匀，在真空度为0.04MPa的真空条件下升温至60℃，搅拌200分钟，以25℃/分钟的速度降温至0℃并保持20分钟，得到混合物料三；
步骤四，将混合物料三于双螺杆挤出机中挤出成型，挤出条件为挤出温度190℃，螺杆转速22转/分钟，得到母粒；
步骤五，将母粒通过吹膜机吹膜，条件为吹膜机料筒后段温度分两段控制，第一段控制在180℃，第二段控制在190℃；料筒前段温度分两段控制，第一段控制在190℃，第二段控制在200℃；吹胀比为1.6，螺杆转速30转/分钟，牵引速度25米/分钟，得到可降解医用膜。
对照例
一种可降解医用膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的PP26份，聚碳酸酯7份，硬脂酸4份，三聚氰胺3份，石蜡3份，十八烷基三甲基氯化铵4份，硼酸2份，聚乙烯醇6份加入到搅拌机中混合搅拌均匀，搅拌速度155转/分钟，搅拌时间38分钟，得到混合物料一；
步骤二，将混合物料一转入到反应釜中，加入以重量份计的聚丙烯酰胺2份，乙二胺四乙酸二钠1.5份，在氮气保护的条件下加热至68℃，搅拌27分钟，得到混合物料二；
步骤三，在混合物料二中加入以重量份计的明胶6份，卵磷脂3份，水29份，搅拌混合均匀，在真空度为0.03MPa的真空条件下升温至58℃，搅拌190分钟，得到混合物料三；
步骤四，将混合物料三于双螺杆挤出机中挤出成型，挤出条件为挤出温度183℃，螺杆转速20转/分钟，得到母粒；
步骤五，将母粒通过吹膜机吹膜，条件为吹膜机料筒后段温度分两段控制，第一段控制在176℃，第二段控制在187℃；料筒前段温度分两段控制，第一段控制在188℃，第二段控制在195℃；吹胀比为1.5，螺杆转速28转/分钟，牵引速度23米/分钟，得到可降解医用膜。
将以上实施例和对照例制备得到的可降解医用膜进行性能测试，结果如下：
从以上试验结果可以看出，本发明提供的可降解医用膜的制备方法制备得到的膜具有良好的机械性能与可降解性能，其中拉伸强度达到了21MPa以上，断裂伸长率达到了368％以上，将材料在室温条件下埋于土壤中30天后的降解率达到了70％以上。而对照例是在实施例3的基础上进行的进一步验证性试验，其中没有进行实施例3中步骤三将混合物料三降至0℃的操作，结果表明，最终得到的材料的降解率极大下降，同时断裂伸长率也有明显下降，因此可以说明，通过本发明制备方法中步骤三中的降至0℃的处理过程，极大提升了膜的可降解性能，同时提高了断裂伸长率，使得最终制备得到的膜能够更好的应用于医疗领域中。

Claims (7)

1.一种可降解医用膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的PP20-30份，聚碳酸酯3-8份，硬脂酸2-5份，三聚氰胺1-4份，石蜡2-5份，十八烷基三甲基氯化铵1-5份，硼酸1-3份，聚乙烯醇2-7份加入到搅拌机中混合搅拌均匀，得到混合物料一；
步骤二，将混合物料一转入到反应釜中，加入以重量份计的聚丙烯酰胺1-3份，乙二胺四乙酸二钠0.8-2份，在惰性气体保护的条件下加热至60-70℃，搅拌20-30分钟，得到混合物料二；
步骤三，在混合物料二中加入以重量份计的明胶3-7份，卵磷脂1-4份，水20-30份，搅拌混合均匀，在真空条件下升温至50-60℃，搅拌150-200分钟，降温至0℃并保持10-20分钟，得到混合物料三；
步骤四，将混合物料三于双螺杆挤出机中挤出成型，得到母粒；
步骤五，将母粒通过吹膜机吹膜，得到可降解医用膜。
2.根据权利要求1所述的可降解医用膜的制备方法，其特征在于，步骤一中混合搅拌的条件为搅拌速度140-160转/分钟，搅拌时间30-40分钟。
3.根据权利要求1所述的可降解医用膜的制备方法，其特征在于，步骤二中的惰性气体为氮气或氩气。
4.根据权利要求1所述的可降解医用膜的制备方法，其特征在于，步骤三中真空条件的真空度为0.01-0.04MPa。
5.根据权利要求1所述的可降解医用膜的制备方法，其特征在于，步骤三中降温至0℃的降温速度为20-25℃/分钟。
6.根据权利要求1所述的可降解医用膜的制备方法，其特征在于，步骤四中挤出条件为挤出温度170-190℃，螺杆转速15-22转/分钟。
7.根据权利要求1所述的可降解医用膜的制备方法，其特征在于，步骤五中吹膜的条件为吹膜机料筒后段温度分两段控制，第一段控制在170-180℃，第二段控制在180-190℃；料筒前段温度分两段控制，第一段控制在180-190℃，第二段控制在190-200℃；吹胀比为1.2-1.6，螺杆转速25-30转/分钟，牵引速度18-25米/分钟。
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