CN105647060A - 一种医用抗菌低气味pvc塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用抗菌低气味PVC塑料及其制备方法，所述医用抗菌低气味PVC塑料由下述重量份的原料制备而成：PVC树脂90-110份、邻苯二甲酸二已酯1-5份、硬脂酸钙1-5份、氧化锌5-15份、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷0.1-0.5份、抗菌剂0.3-0.7份、除味剂0.3-0.7份。本发明所述一种医用抗菌低气味PVC塑料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合提高PVC力学性能的无机填料、抗菌剂的种类及用量，提高了抗菌性能和强度。

Description

一种医用抗菌低气味PVC塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料及其制备方法，尤其涉及一种医用抗菌低气味PVC塑料及其制备方法。
背景技术
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。医用塑料产业以其高附加值、高增速和拥有广阔的市场潜力而备受瞩目，通过采用新型的塑料材料，可以使医疗器械更安全、更环保。目前大部分的医用塑料以医用级别的聚氯乙烯(PVC)作为原料，PVC作为医用材料已有多年历史，其具有抗化学腐蚀性，对氧化剂、还原剂以及强酸都有很强的抵抗力，而且耐磨，易于生产、使用安全、成本低廉。这类材料与静脉注射液和血液之间有良好的相容性，因而得到广泛的应用，如各种医用软管、血液存储装置、透析附件、外科手套、医疗条件以及人造器官等。PVC作为医用材料，不仅需要符合材料学要求，还需满足以下生物学要求：所使用的增塑剂、稳定剂等添加剂无毒，且不易从PVC材料中渗出；良好的生物相容性，不致畸致癌，不引起过敏反应；良好的血液相容性、溶血性低、抗凝血性好。
抗菌塑料是一类具有抑菌和杀菌性能的新型材料，通常在塑料中添加一种或者几种特定的抗菌剂而制得。正因为材料本身被赋予了抗菌性，用抗菌塑料制成的各种制品具有卫生自洁功能，而且抗菌塑料的长效性可与制品使用寿命同步，既方便又经济。抗菌塑料中用的抗菌剂可以分为有机和无机两大类。有机抗菌剂包括多种传统的杀菌剂，以酸、酯、醇、酚为主要原料；虽然杀菌力强。无机抗菌剂具有长效、耐热、稳定性好等优点，使之在塑料抗菌剂的发展中备受重视。目前在塑料中使用的主要是Ag和Zn为主的金属杀菌剂。
本发明提供了一种医用抗菌低气味PVC塑料，强度高，并具有优异的抗菌性能。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种医用抗菌低气味PVC塑料。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种医用抗菌低气味PVC塑料的制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种医用抗菌低气味PVC塑料，由下述重量份的原料制备而成：
PVC树脂90-110份、邻苯二甲酸二已酯1-5份、硬脂酸钙1-5份、氧化锌5-15份、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷0.1-0.5份、抗菌剂0.3-0.7份、除味剂0.3-0.7份。
优选地，所述的除味剂由40-60wt％(Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸锌和40-60wt％(9Z,12R)-12-羟基-9-十八烯酸锌盐复配而成。
优选地，所述的抗菌剂选自香草醛、乙基香草醛类、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮类、季铵盐类、双呱类、酚类化合物中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的抗菌剂由40-60wt％1-羟甲基-5,5-二甲基海因和40-60wt％1-溴-5,5-二甲基海因复配而成。
优选地，所述的氧化锌为纳米氧化锌，粒径为10-50nm。
本发明还提供了上述医用抗菌低气味PVC塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)氧化锌改性：将氧化锌与3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷混合制备改性氧化锌；
(2)将改性氧化锌、PVC树脂、邻苯二甲酸二已酯、硬脂酸钙、抗菌剂、除味剂混合均匀，混炼塑化，挤出造粒。
优选地，所述步骤(1)氧化锌与3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷在高速混匀机中75-85℃温度下搅拌15-25min混合均匀，得到改性氧化锌。
优选地，所述步骤(2)为加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为190-270℃，主机转速为300-400转/分，挤出后冷却牵条、风干切粒。
本发明所述一种医用抗菌低气味PVC塑料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合提高PVC力学性能的无机填料、抗菌剂的种类及用量，提高了抗菌性能和强度。
本发明医用抗菌低气味PVC塑料具有良好的综合性能，可广泛应用于注射器、输液器、医用软管、血液存储装置、透析附件、外科手套、医用塑料盘、医疗条件以及人造器官等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例中各原料介绍：
PVC树脂，CAS号：9002-86-2，PVC树脂，采用新疆天业(集团)有限公司生产的牌号为TY-1000的PVC树脂。
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷，CAS号：14513-34-9。
氧化锌，CAS号：1314-13-2，粒径为15-25nm。
1-羟甲基-5,5-二甲基海因，CAS号：116-25-6。
1-溴-5,5-二甲基海因，CAS号：7072-23-3。
邻苯二甲酸二已酯，CAS号：84-75-3。
硬脂酸钙，CAS号：1592-23-0。
(Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸锌，CAS号：13014-44-3。
(9Z,12R)-12-羟基-9-十八烯酸锌盐，CAS号：13040-19-2。
实施例1
称取各原料(重量份)：PVC树脂100份、邻苯二甲酸二已酯3份、硬脂酸钙3份、氧化锌10份、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷0.2份、抗菌剂0.4份、除味剂0.4份。
所述的抗菌剂由0.2份1-羟甲基-5,5-二甲基海因和0.2份1-溴-5,5-二甲基海因复配而成。
所述的除味剂由0.2份(Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸锌和0.2份(9Z,12R)-12-羟基-9-十八烯酸锌盐复配而成。
(1)氧化锌改性：将氧化锌与3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷在高速混匀机中80℃温度下搅拌20min混合均匀，得到改性氧化锌；
(2)将改性氧化锌、PVC树脂、邻苯二甲酸二已酯、硬脂酸钙、抗菌剂、除味剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度240℃，主机转速为350转/分；挤出后冷却牵条、风干切粒，即制备本发明所述的医用抗菌低气味PVC塑料。
实施例2
按实施例1的原料配比和方法制备医用抗菌低气味PVC塑料，区别仅在于：所述的除味剂为0.4份(Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸锌。得到实施例2的医用抗菌低气味PVC塑料。
实施例3
按实施例1的原料配比和方法制备医用抗菌低气味PVC塑料，区别仅在于：所述的除味剂为0.4份(9Z,12R)-12-羟基-9-十八烯酸锌盐。得到实施例3的医用抗菌低气味PVC塑料。
实施例4
按实施例1的原料配比和方法制备医用抗菌低气味PVC塑料，区别仅在于：所述的抗菌剂为0.4份1-羟甲基-5,5-二甲基海因。得到实施例4的医用抗菌低气味PVC塑料。
实施例5
按实施例1的原料配比和方法制备医用抗菌低气味PVC塑料，区别仅在于：所述的抗菌剂为0.4份1-溴-5,5-二甲基海因。得到实施例5的医用抗菌低气味PVC塑料。
测试例1
对实施例1-5制备得到的医用抗菌低气味PVC塑料采用汽车内饰件测试气味标准PV3900进行测试。评价等级：1不能感受到的；2可感受到的，无妨碍的；3可明显感受到的、但没有太大妨碍的；4有妨碍的；5受较大妨碍的；6难以忍受的。具体测试结果见表2：
表2：医用抗菌低气味PVC塑料气味测试数据
样品 气味等级
实施例1 2
实施例2 4.5
实施例3 4.5
实施例4 3
实施例5 2.5
比较实施例1与实施例2-3，在除味剂加入总量相同的情况下，实施例1((Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸锌和(9Z,12R)-12-羟基-9-十八烯酸锌盐复配)医用抗菌低气味PVC塑料的气味等级明显优于实施例2-3((Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸锌和(9Z,12R)-12-羟基-9-十八烯酸锌盐中单一原料)。
测试例2
对实施例1-5制备得到的医用抗菌低气味PVC塑料的抗菌性能进行测试，采用常规微生物杀菌力检测，大肠杆菌ATYCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC6538。具体测试结果见表2：
表2：医用抗菌低气味PVC塑料抗菌性能测试数据
比较实施例1与实施例4-5，在抗菌剂加入总量相同的情况下，实施例1(1-羟甲基-5,5-二甲基海因和1-溴-5,5-二甲基海因复配)医用抗菌低气味PVC塑料的抗菌性能明显优于实施例2-3(1-羟甲基-5,5-二甲基海因和1-溴-5,5-二甲基海因中单一原料)。

Claims (7)

1.一种医用抗菌低气味PVC塑料，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：PVC树脂90-110份、邻苯二甲酸二已酯1-5份、硬脂酸钙1-5份、氧化锌5-15份、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷0.1-0.5份、抗菌剂0.3-0.7份、除味剂0.3-0.7份。
2.如权利要求1所述的医用抗菌低气味PVC塑料，其特征在于，所述的抗菌剂由40-60wt％1-羟甲基-5,5-二甲基海因和40-60wt％1-溴-5,5-二甲基海因复配而成。
3.如权利要求1所述的医用抗菌低气味PVC塑料，其特征在于，所述的除味剂由40-60wt％(Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸锌和40-60wt％(9Z,12R)-12-羟基-9-十八烯酸锌盐复配而成。
4.如权利要求1所述的医用抗菌低气味PVC塑料，其特征在于，所述的氧化锌为纳米氧化锌，粒径为10-50nm。
5.如权利要求1-4任一项所述的医用抗菌低气味PVC塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)氧化锌改性：将氧化锌与3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷混合制备改性氧化锌；
(2)将改性氧化锌、PVC树脂、邻苯二甲酸二已酯、硬脂酸钙、抗菌剂、除味剂混合均匀，混炼塑化，挤出造粒。
6.如权利要求5所述的医用抗菌低气味PVC塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)氧化锌与3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷在高速混匀机中75-85℃温度下搅拌15-25min混合均匀，得到改性氧化锌。
7.如权利要求5所述的医用抗菌低气味PVC塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)为加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为190-270℃，主机转速为300-400转/分，挤出后冷却牵条、风干切粒。
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