CN105713318A - 一种医用聚氯乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种医用聚氯乙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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金仲恩
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Abstract

本发明公开了一种医用聚氯乙烯复合材料及其制备方法，该复合材料由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯5678份、三聚甘油单硬脂酸酯211份、环氧亚麻仁油619份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯19份、硬脂酸锌516份、聚乙烯吡咯烷酮421份、二氧化硅19份、对氨基苯甲酸416份、聚乙烯蜡1329份、油酸丁酯512份，制备方法为：将聚氯乙烯、三聚甘油单硬脂酸酯、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯、硬脂酸锌、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、对氨基苯甲酸和聚乙烯蜡加热混匀；再加入剩余组分，加热混匀；挤出，冷却，干燥，切割后即得。本发明制得的复合材料拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度性能优异。

Description

一种医用聚氯乙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于医用材料领域，具体涉及一种医用聚氯乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
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、输液袋、血液存储装置、透析附件、外科手套以及人造器官等。
申请号为200910200447.2的中国专利公开了一种可避光医用软聚氯乙烯塑料及其制备方法，在生产、运输等过程中，制得的材料机械强度不能满足使用要求，有待进一步提高。
发明内容
为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种医用聚氯乙烯复合材料及其制备方法，制得的复合材料通过组分之间的协同作用，使得拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度性能增强，可广泛用于生产输液袋、输液管等领域。
本发明采用的技术方案是：一种医用聚氯乙烯复合材料，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯56-78份、三聚甘油单硬脂酸酯2-11份、环氧亚麻仁油6-19份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯1-9份、硬脂酸锌5-16份、聚乙烯吡咯烷酮4-21份、二氧化硅1-9份、对氨基苯甲酸4-16份、聚乙烯蜡13-29份、油酸丁酯5-12份。
优选的，一种医用聚氯乙烯复合材料，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯60-75份、三聚甘油单硬脂酸酯4-8份、环氧亚麻仁油9-15份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯2-5份、硬脂酸锌8-13份、聚乙烯吡咯烷酮6-15份、二氧化硅2-6份、对氨基苯甲酸8-13份、聚乙烯蜡17-25份、油酸丁酯7-11份。
更优选的，一种医用聚氯乙烯复合材料，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯67份、三聚甘油单硬脂酸酯7份、环氧亚麻仁油12份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯3份、硬脂酸锌12份、聚乙烯吡咯烷酮9份、二氧化硅4份、对氨基苯甲酸9份、聚乙烯蜡21份、油酸丁酯9份。
一种医用聚氯乙烯复合材料，包括以下步骤：
(1)按上述质量份，将聚氯乙烯、三聚甘油单硬脂酸酯、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯、硬脂酸锌、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、对氨基苯甲酸和聚乙烯蜡加入混合搅拌机中，在90-130℃温度下混匀，速率为500-800r/min，得到混合料一；
(2)向步骤(1)所得混合料一中加入油酸丁酯和环氧亚麻仁油，在200-245℃温度下混匀，速率为1200-1600r/min，得到混合料二；
(3)将步骤(2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得。
上述步骤(3)中螺杆挤出机的温度为260-290℃。
有益效果：本发明制得的医用聚氯乙烯复合材料通过组分之间的协同作用，使得拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度性能增强，可广泛用于生产输液袋、输液管等领域，其中拉伸强度在25.8-27.1MPa之间，断裂伸长率在374-394％之间，缺口冲击强度在19.0-20.3kg*cm/cm2之间。
具体实施方式
实施例1
一种医用聚氯乙烯复合材料，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯56份、三聚甘油单硬脂酸酯2份、环氧亚麻仁油6份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯1份、硬脂酸锌5份、聚乙烯吡咯烷酮4份、二氧化硅1份、对氨基苯甲酸4份、聚乙烯蜡13份、油酸丁酯5份。
制备方法：
(1)按上述质量份，将聚氯乙烯、三聚甘油单硬脂酸酯、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯、硬脂酸锌、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、对氨基苯甲酸和聚乙烯蜡加入混合搅拌机中，在90℃温度下混匀，速率为500r/min，得到混合料一；
(2)向步骤(1)所得混合料一中加入油酸丁酯和环氧亚麻仁油，在200℃温度下混匀，速率为1200/min，得到混合料二；
(3)将步骤(2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得，其中螺杆挤出机的温度为260℃。
实施例2
一种医用聚氯乙烯复合材料，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯78份、三聚甘油单硬脂酸酯11份、环氧亚麻仁油19份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯9份、硬脂酸锌16份、聚乙烯吡咯烷酮21份、二氧化硅9份、对氨基苯甲酸16份、聚乙烯蜡29份、油酸丁酯12份。
制备方法：
(1)按上述质量份，将聚氯乙烯、三聚甘油单硬脂酸酯、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯、硬脂酸锌、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、对氨基苯甲酸和聚乙烯蜡加入混合搅拌机中，在130℃温度下混匀，速率为800r/min，得到混合料一；
(2)向步骤(1)所得混合料一中加入油酸丁酯和环氧亚麻仁油，在245℃温度下混匀，速率为1600r/min，得到混合料二；
(3)将步骤(2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得，其中螺杆挤出机的温度为290℃。
实施例3
一种医用聚氯乙烯复合材料，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯60份、三聚甘油单硬脂酸酯4份、环氧亚麻仁油9份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯2份、硬脂酸锌8份、聚乙烯吡咯烷酮6份、二氧化硅2份、对氨基苯甲酸8份、聚乙烯蜡17份、油酸丁酯7份。
制备方法：
(1)按上述质量份，将聚氯乙烯、三聚甘油单硬脂酸酯、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯、硬脂酸锌、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、对氨基苯甲酸和聚乙烯蜡加入混合搅拌机中，在100℃温度下混匀，速率为550r/min，得到混合料一；
(2)向步骤(1)所得混合料一中加入油酸丁酯和环氧亚麻仁油，在215℃温度下混匀，速率为1300r/min，得到混合料二；
(3)将步骤(2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得，其中螺杆挤出机的温度为270℃。
实施例4
一种医用聚氯乙烯复合材料，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯75份、三聚甘油单硬脂酸酯8份、环氧亚麻仁油15份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯5份、硬脂酸锌13份、聚乙烯吡咯烷酮15份、二氧化硅6份、对氨基苯甲酸13份、聚乙烯蜡25份、油酸丁酯11份。
制备方法：
(1)按上述质量份，将聚氯乙烯、三聚甘油单硬脂酸酯、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯、硬脂酸锌、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、对氨基苯甲酸和聚乙烯蜡加入混合搅拌机中，在120℃温度下混匀，速率为700r/min，得到混合料一；
(2)向步骤(1)所得混合料一中加入油酸丁酯和环氧亚麻仁油，在235℃温度下混匀，速率为1500r/min，得到混合料二；
(3)将步骤(2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得，其中螺杆挤出机的温度为280℃。
实施例5
一种医用聚氯乙烯复合材料，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯67份、三聚甘油单硬脂酸酯7份、环氧亚麻仁油12份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯3份、硬脂酸锌12份、聚乙烯吡咯烷酮9份、二氧化硅4份、对氨基苯甲酸9份、聚乙烯蜡21份、油酸丁酯9份。
制备方法：
(1)按上述质量份，将聚氯乙烯、三聚甘油单硬脂酸酯、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯、硬脂酸锌、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、对氨基苯甲酸和聚乙烯蜡加入混合搅拌机中，在115℃温度下混匀，速率为650r/min，得到混合料一；
(2)向步骤(1)所得混合料一中加入油酸丁酯和环氧亚麻仁油，在225℃温度下混匀，速率为1500r/min，得到混合料二；
(3)将步骤(2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得，其中螺杆挤出机的温度为280℃。
对比例
申请号为200910200447.2的中国专利公开了一种可避光医用软聚氯乙烯塑料及其制备方法，包括如下重量份数的组分：聚氯乙烯树脂100份，增塑剂10～90份，稳定剂1～10份，辅助稳定剂1～10份，紫外光吸收剂0.1～2.0份，辅助抗氧剂0.1～0.5份，表面活性剂0.1～6份。制备方法为：(1)将所述表面活性剂预热至30～70℃，然后加入增塑剂、稳定剂、辅助稳定剂、紫外光吸收剂、辅助抗氧剂、表面活性剂和色粉，混合分散，用细度板刮浆，至满足细度≤60的要求，获得助剂“浓浆”；(2)将聚氯乙烯树脂和步骤(1)的浓浆送入捏合机中，在70℃～140℃下进行预混溶胀，然后在螺杆挤出机中，在80℃～200℃下经塑化、挤出造粒，获得所述的可避光医用软聚氯乙烯塑料。
性能测试：
实施例1-5和对比例制得的材料性能测试结果如下表所示：
从上表中可以看出：实施例1-5制得的医用聚氯乙烯复合材料通过组分之间的协同作用，使得拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度性能增强，可广泛用于生产输液袋、输液管等领域，其中拉伸强度在25.8-27.1MPa之间，断裂伸长率在374-394％之间，缺口冲击强度在19.0-20.3kg*cm/cm2之间，而对比例制得的医用软聚氯乙烯塑料拉伸强度为19.6MPa，断裂伸长率为305％，缺口冲击强度为10.6kg*cm/cm2。

Claims (5)

1.一种医用聚氯乙烯复合材料，其特征在于，由以下质量份的组分组成：聚氯乙烯56-78份、三聚甘油单硬脂酸酯2-11份、环氧亚麻仁油6-19份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯1-9份、硬脂酸锌5-16份、聚乙烯吡咯烷酮4-21份、二氧化硅1-9份、对氨基苯甲酸4-16份、聚乙烯蜡13-29份、油酸丁酯5-12份。
2.根据权利要求1所述的一种医用聚氯乙烯复合材料，其特征在于，由以下质量份的组分组成：聚氯乙烯60-75份、三聚甘油单硬脂酸酯4-8份、环氧亚麻仁油9-15份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯2-5份、硬脂酸锌8-13份、聚乙烯吡咯烷酮6-15份、二氧化硅2-6份、对氨基苯甲酸8-13份、聚乙烯蜡17-25份、油酸丁酯7-11份。
3.根据权利要求1所述的一种医用聚氯乙烯复合材料，其特征在于，由以下质量份的组分组成：聚氯乙烯67份、三聚甘油单硬脂酸酯7份、环氧亚麻仁油12份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯3份、硬脂酸锌12份、聚乙烯吡咯烷酮9份、二氧化硅4份、对氨基苯甲酸9份、聚乙烯蜡21份、油酸丁酯9份。
4.权利要求1至3任何一项所述的一种医用聚氯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按上述质量份，将聚氯乙烯、三聚甘油单硬脂酸酯、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯、硬脂酸锌、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、对氨基苯甲酸和聚乙烯蜡加入混合搅拌机中，在90-130℃温度下混匀，速率为500-800r/min，得到混合料一；
（2）向步骤（1）所得混合料一中加入油酸丁酯和环氧亚麻仁油，在200-245℃温度下混匀，速率为1200-1600r/min，得到混合料二；
（3）将步骤（2）所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得。
5.根据权利要求4所述的一种医用聚氯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中螺杆挤出机的温度为260-290℃。
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