CN106084457A - 一种医用塑料管材及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用塑料管材及其制备工艺，包括内层材料和外层材料双层结构；其中制备内层材料的原料包括：聚乙烯，聚丙烯，聚己内酯；其中制备外层材料的原料包括：聚碳酸酯，聚氧化乙烯、聚丁二烯；其中内层材料和外层材料的比重为1：1.5～2；其中医用塑料管材的直径为0.5mm～10mm；其中内层材料的厚度为0.1mm～0.2mm；其中外层材料的厚度为0.2mm～0.4mm；制备工艺包括备料、共挤、后处理，即得医用塑料管材。本发明制备得到的医用塑料管材无毒、环保、无助剂溶出，并且耐酸碱性强、弹性佳、韧性好、稳定性好、具有良好的生物降解性。

Description

一种医用塑料管材及其制备工艺
技术领域
本发明涉及高分子化合物的组合物领域，具体涉及一种医用塑料管材及其制备工艺。
背景技术
医用塑料管材的主要特点有以下几个方面：一是由无毒塑料管材制成，并且制备过程中无毒害性助剂添加；二是塑料管材具有良好的耐酸碱及盐雾腐蚀性，化学结构稳定；三是塑料管材应具有良好的弹性和柔韧性，能够弯曲打折而不损坏；四是塑料管材的使用温度主要位于常温区。
目前医用塑料管材较多使用聚氯乙烯(PVC)树脂作为原料制成。以PVC作为医用塑料管材主要存在以下一些问题：一是PVC树脂在聚合过程存在反应不完全的现象，残留的氯乙烯单体对人体健康不利；二是PVC树脂在加工成塑料管材过程中，添加邻苯二甲酸系列作为增塑剂，该类型的增塑剂具有强致癌性，并且在受到药液浸润时容易溶出，对患者身体健康带来了非常高的风险；三是PVC塑料管材热塑性性能一般，管材弯折形变能力有限，长期多次折弯容易损坏。
目前针对这一问题，也有采用聚氨酯弹性体制备的医用管材，但这种塑料管材造价高，并且依然存在助剂溶出的问题，因此需要发明一种新型的医用塑料管材来满足实际需求。
中国专利CN201310349532.1公开了一种医用管材的制备方法，医用管材至少包括两层结构，外层为透明的医用材料，内层的材料为聚氯乙烯，其中，内层所用的增塑剂为柠檬酸酯类或环氧酸酯类，中间层采用聚丙烯材料。但是该专利虽然避免使用邻苯二甲酸类增塑剂，但仍以聚氯乙烯作为主要材料，还会存在上述问题，而且使用了三层结构，制备工艺过于复杂。
中国专利CN201310715234.X公开了一种医用输液管材料的制备方法，其特征在于，原料各组分按照重量分组成如下：PVC树脂粉15-20份、氧化聚乙烯蜡8-12份、聚酰胺树脂3-5份、有机硅类消泡剂0.5-0.7份、聚异戊二烯4-6份、膏状钙锌0.8-1份、亚磷酸一苯二异辛酯2-4份、玻璃纤维3-5份、硬脂酸酰胺1.2-1.5份、抗氧化剂0.4-0.6份、苯甲基硅油0.5份。但是该专利仍以聚氯乙烯作为主要原料，并且添加了更多种类的有毒有害助剂，对人体健康问题造成了巨大的风险隐患。
因此需要发明一种无毒、环保、无助剂溶出的医用塑料管材，并且耐酸碱性强、弹性佳、韧性好、稳定性好、具有良好的生物降解性。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种医用塑料管材及其制备工艺，制备得到的医用塑料管材无毒、环保、无助剂溶出，并且耐酸碱性强、弹性佳、韧性好、稳定性好、具有良好的生物降解性。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种医用塑料管材，包括内层材料和外层材料双层结构；其中制备内层材料的原料按重量百分比包括：聚乙烯30％～50％，聚丙烯15％～40％，聚己内酯15％～35％；其中制备外层材料的原料按重量百分比包括：聚碳酸酯45％～60％，聚氧化乙烯15％～25％、聚丁二烯15％～30％；其中内层材料和外层材料的比重为1：1.5～2；其中医用塑料管材的直径为0.5mm～10mm；其中内层材料的厚度为0.1mm～0.2mm；其中外层材料的厚度为0.2mm～0.4mm。
进一步地，聚乙烯为：重均分子量为100000～200000，熔融指数为15g/10min～30g/10min。
进一步地，聚丙烯为：重均分子量为50000～100000，熔融指数为40g/10min～70g/10min。
更进一步地，聚丙烯为间规聚丙烯。
进一步地，聚己内酯为；重均分子量为30000～60000，熔融指数为70g/10min～100g/10min。
进一步地，聚碳酸酯为：重均分子量为80000～150000，熔融指数为35g/10min～50g/10min。
进一步地，聚氧化乙烯为：重均分子量为300000～800000，熔融指数为80g/10min～150g/10min。
进一步地，聚丁二烯为：重均分子量为150000～250000，熔融指数为60g/10min～90g/10min。
本发明的另一发明目的，在于提供一种上述医用塑料管材的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，备料：按照所述重量份配比准备内层原料和外层原料，分别在40℃～50℃的温度条件下进行烘干处理4h～8h；
步骤S2，共挤：将烘干后的内层原料和外层原料投入双螺杆挤出机中的料斗内，经过双层熔融共挤，得到初品；
步骤S3，后处理：将得到的初品经拉伸、冷却、定型，即得所制医用塑料管材。
进一步地，步骤S2中，双层熔融共挤具体为：控制生产速度为200m/min～300m/min，控制螺杆转速为45r/min～55r/min，原料在主挤出机和辅挤出机的加热区的加热温度为160℃～175℃，内层原料从主挤出机挤出，挤出温度为165℃～180℃，外层原料从辅挤出机挤出，挤出温度为155℃～170℃。
本发明的优点是：
1.本发明不添加其他助剂，采用聚氧化乙烯增加外层材料的流动性，安全、无毒、环保、无致癌物质溶出，且生产成本低；
2.本发明采用间规聚丙烯作为医用管材的原料，增加了制备得到的医用塑料管材的弹性，增强其抗折性；
3.本发明制得的医用塑料管材的表面平滑性好、破损率低、膨胀率低、合格率高。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种医用塑料管材，包括内层材料和外层材料双层结构；
其中制备内层材料的原料按重量百分比包括：聚乙烯30％，聚丙烯40％，聚己内酯30％；其中制备外层材料的原料按重量百分比包括：聚碳酸酯45％，聚氧化乙烯25％、聚丁二烯30％；其中内层材料和外层材料的比重为1：1.5；其中医用塑料管材的直径为0.5mm；其中内层材料的厚度为0.1mm；其中外层材料的厚度为0.2mm。
其中聚乙烯为：重均分子量为100000，熔融指数为30g/10min。其中聚丙烯为：重均分子量为50000，熔融指数为70g/10min。其中聚丙烯为间规聚丙烯。其中聚己内酯为；重均分子量为30000，熔融指数为100g/10min。其中聚碳酸酯为：重均分子量为80000，熔融指数为50g/10min。其中聚氧化乙烯为：重均分子量为300000，熔融指数为150g/10min。其中聚丁二烯为：重均分子量为150000，熔融指数为90g/10min。
实施例2
一种医用塑料管材，包括内层材料和外层材料双层结构；其中制备内层材料的原料按重量百分比包括：聚乙烯50％，聚丙烯15％，聚己内酯35％；其中制备外层材料的原料按重量百分比包括：聚碳酸酯60％，聚氧化乙烯15％、聚丁二烯25％；其中内层材料和外层材料的比重为1：2；其中医用塑料管材的直径为10mm；其中内层材料的厚度为0.2mm；其中外层材料的厚度为0.4mm。
其中聚乙烯为：重均分子量为200000，熔融指数为15g/10min。其中聚丙烯为：重均分子量为100000，熔融指数为40g/10min。其中聚丙烯为间规聚丙烯。其中聚己内酯为；重均分子量为60000，熔融指数为70g/10min。其中聚碳酸酯为：重均分子量为150000，熔融指数为35g/10min。其中聚氧化乙烯为：重均分子量为800000，熔融指数为80g/10min。其中聚丁二烯为：重均分子量为250000，熔融指数为60g/10min。
实施例3
一种医用塑料管材，包括内层材料和外层材料双层结构；其中制备内层材料的原料按重量百分比包括：聚乙烯48％，聚丙烯37％，聚己内酯15％；其中制备外层材料的原料按重量百分比包括：聚碳酸酯55％，聚氧化乙烯20％、聚丁二烯25％；其中内层材料和外层材料的比重为1：1.7；其中医用塑料管材的直径为5mm；其中内层材料的厚度为0.15mm；其中外层材料的厚度为0.3mm。
其中聚乙烯为：重均分子量为150000，熔融指数为22g/10min。其中聚丙烯为：重均分子量为75000，熔融指数为55g/10min。其中聚丙烯为间规聚丙烯。其中聚己内酯为；重均分子量为45000，熔融指数为85g/10min。其中聚碳酸酯为：重均分子量为120000，熔融指数为42g/10min。其中聚氧化乙烯为：重均分子量为550000，熔融指数为120g/10min。其中聚丁二烯为：重均分子量为200000，熔融指数为75g/10min。
实施例4
一种医用塑料管材的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，备料：按照所述重量份配比准备内层原料和外层原料，分别在40℃的温度条件下进行烘干处理8h；
步骤S2，共挤：将烘干后的内层原料和外层原料投入双螺杆挤出机中的料斗内，控制生产速度为200m/min0，控制螺杆转速为45r/min0，原料在主挤出机和辅挤出机的加热区的加热温度为160℃，内层原料从主挤出机挤出，挤出温度为165℃，外层原料从辅挤出机挤出，挤出温度为155℃，得到初品；
步骤S3，后处理：将得到的初品经拉伸、冷却、定型，即得所制医用塑料管材。
实施例5
一种医用塑料管材的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，备料：按照所述重量份配比准备内层原料和外层原料，分别在50℃的温度条件下进行烘干处理4h；
步骤S2，共挤：将烘干后的内层原料和外层原料投入双螺杆挤出机中的料斗内，控制生产速度为300m/min，控制螺杆转速为55r/min，原料在主挤出机和辅挤出机的加热区的加热温度为175℃，内层原料从主挤出机挤出，挤出温度为180℃，外层原料从辅挤出机挤出，挤出温度为170℃，得到初品；
步骤S3，后处理：将得到的初品经拉伸、冷却、定型，即得所制医用塑料管材。
实施例6
一种医用塑料管材的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，备料：按照所述重量份配比准备内层原料和外层原料，分别在45℃的温度条件下进行烘干处理6h；
步骤S2，共挤：将烘干后的内层原料和外层原料投入双螺杆挤出机中的料斗内，控制生产速度为250m/min，控制螺杆转速为50r/min，原料在主挤出机和辅挤出机的加热区的加热温度为167℃，内层原料从主挤出机挤出，挤出温度为172℃，外层原料从辅挤出机挤出，挤出温度为162℃，得到初品；
步骤S3，后处理：将得到的初品经拉伸、冷却、定型，即得所制医用塑料管材。
实验例1
对实施例1～6制备得到的医用塑料管材分别标记为样品1～样品6，对其性能进行测试，测试结果如表1所示。
其中耐药液性根据GB/T11547-2008测试。粘连性根据GB/T16276-1996测试。负荷变形温度根据GB/T1634.1-2004测试。透明度根据GB/T2410-2008测试。断裂伸长率根据GB/T1040.1-2006测试。抗折性根据GB/T9341-2000测试样品的弯曲弹性模量。膨胀率根据GB/T1036-2008测试。
表1医用塑料管材性能测试结果
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种医用塑料管材，其特征在于，包括内层材料和外层材料双层结构；其中制备所述内层材料的原料按重量百分比包括：聚乙烯30％～50％，聚丙烯15％～40％，聚己内酯15％～35％；其中制备所述外层材料的原料按重量百分比包括：聚碳酸酯45％～60％，聚氧化乙烯15％～25％、聚丁二烯15％～30％；其中所述内层材料和外层材料的比重为1：1.5～2；其中所述医用塑料管材的直径为0.5mm～10mm；其中所述内层材料的厚度为0.1mm～0.2mm；其中所述外层材料的厚度为0.2mm～0.4mm。
2.根据权利要求1所述的医用塑料管材，其特征在于，所述聚乙烯为：重均分子量为100000～200000，熔融指数为15g/10min～30g/10min。
3.根据权利要求1所述的医用塑料管材，其特征在于，所述聚丙烯为：重均分子量为50000～100000，熔融指数为40g/10min～70g/10min。
4.根据权利要求3所述的医用塑料管材，其特征在于，所述聚丙烯为间规聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的医用塑料管材，其特征在于，所述聚己内酯为；重均分子量为30000～60000，熔融指数为70g/10min～100g/10min。
6.根据权利要求1所述的医用塑料管材，其特征在于，所述聚碳酸酯为：重均分子量为80000～150000，熔融指数为35g/10min～50g/10min。
7.根据权利要求1所述的医用塑料管材，其特征在于，所述聚氧化乙烯为：重均分子量为300000～800000，熔融指数为80g/10min～150g/10min。
8.根据权利要求1所述的医用塑料管材，其特征在于，所述聚丁二烯为：重均分子量为150000～250000，熔融指数为60g/10min～90g/10min。
9.一种如权利要求1～8中任一项所述的医用塑料管材的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，备料：按照所述重量份配比准备内层原料和外层原料，分别在40℃～50℃的温度条件下进行烘干处理4h～8h；
步骤S2，共挤：将烘干后的内层原料和外层原料投入双螺杆挤出机中的料斗内，经过双层熔融共挤，得到初品；
步骤S3，后处理：将得到的初品经拉伸、冷却、定型，即得所制医用塑料管材。
10.根据权利要求9所述的制备工艺，其特征在于，步骤S2中，所述双层熔融共挤具体为：控制生产速度为200m/min～300m/min，控制螺杆转速为45r/min～55r/min，原料在主挤出机和辅挤出机的加热区的加热温度为160℃～175℃，内层原料从主挤出机挤出，挤出温度为165℃～180℃，外层原料从辅挤出机挤出，挤出温度为155℃～170℃。
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