CN106893208A

CN106893208A - 一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法

Info

Publication number: CN106893208A
Application number: CN201710195215.7A
Authority: CN
Inventors: 尹云山; 王春艳; 兰浩; 周建
Original assignee: Weihai Lianqiao New Material Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Weihai Lianqiao New Material Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2017-06-27

Abstract

一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，原料组成以重量百分比计算包括：三元乙丙橡胶（EPDM）30%‑60%，苯乙烯‑丁二烯共聚物（K树脂）5‑15%，苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物（SBS）10‑20%，聚烯烃弹性体（POE）5%‑10%，填充油 6%‑12%，硅烷偶联剂0.1‑2%，抗氧剂0.2%‑0.4%，纳米填料2‑15%。润滑剂0.2‑2%，经过双螺杆挤出机造粒生产而成，本发明具备可注塑成型特点，减少了传统橡胶胶塞的混炼、硫化、除边、硅化等复杂步骤，实现了一步成型，生产成本低，同时减少了复杂的生产过程引起的风险，兼具橡胶胶塞的特性，具有较好的密封性、回弹性和耐老化性能。

Description

一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种可注塑成型的热塑性注射器胶塞材料，主要用于医疗器械行业的注射器胶塞等。

背景技术

随着医疗卫生事业的发展，对于输液类医疗器械的要求越来越细化，体现在对输液容器的安全性、药液相容性、运输便捷性、加工适应性和使用方便等方面。注射器用胶塞目前主要以丁基橡胶材质为主，丁基橡胶加工要经过混炼、开炼、硫化、除飞边以及硅化等处理步骤。丁基橡胶胶塞配方比较复杂，其中的加工助剂、防老剂、硫化剂等存在析出而污染药液的风险。丁基橡胶胶塞的加工过程比较复杂，单品加工周期长，耗费人工、物力较多，废品率高，并且鉴于丁基橡胶的热固性特点，其产生的边角料等很难回收利用。本发明采用热塑性材料制备注射器胶塞及垫片等产品，具有可快速注塑成型、加工简单、生产效率高、产品配方成分简化不会对药液造成污染、产品压缩永久变形低、密封性好等特点。

发明内容

本发明的目的是开发一种满足注塑成型要求的热塑性注射器胶塞材料，使其具备满足快速注塑成型、良好的密封性、较好的药液相容性、与聚丙烯针筒具有良好润滑性特点。

一种热塑性注射器胶塞材料，其技术特征是，原料组成以重量百分比计包括：三元乙丙橡胶（EPDM）30%-60%，苯乙烯-丁二烯共聚物（K树脂）5-15%，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）10-20%，聚烯烃弹性体（POE）5%-10%，填充油 6%-12%，硅烷偶联剂0.1-2%，抗氧剂0.2%-0.4%，纳米填料2-15%，润滑剂0.2-2%。

本发明各原料以重量百分比计的优选范围为，三元乙丙橡胶（EPDM）40%-50%，苯乙烯-丁二烯共聚物（K树脂）8-15%，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）12-16%，聚烯烃弹性体（POE）7%-9%，填充油 8%-10%，硅烷偶联剂0.5-1.5%，抗氧剂0.3%-0.4%，纳米填料5-12%，润滑剂0.5-1.5%。

所述的一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在所述的于三元乙丙橡胶（EPDM）为颗粒状。

所述的一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物其苯乙烯含量为30%。

所述一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于所述的聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物。

所述一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于所述的填充油为环烷油或石蜡油或环烷油石蜡油1:1比例的混合物。

所述一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于所述的纳米填料为纳米碳酸钙或纳米二氧化硅或纳米碳酸钙与纳米二氧化硅在1:1-1:3范围内的混合物。

一种生产前述热塑性注射器胶塞材料的方法如下：

物料预处理：1） SBS加入填充油高速搅拌5分钟，温度控制在30℃-70℃后静置48小时。2）纳米填料中加入用丙三醇稀释的硅烷偶联剂，低速混合120秒后烘干备用。

混料：按照要求称量物料，将EPDM、充油后的SBS、硅烷偶联剂处理过的纳米填料、K树脂、POE、抗氧剂、润滑剂分别加入混料机中，低速混合120秒，高速混合60秒后，倒入挤出机料斗，用双螺杆挤出机挤出、造粒、封包，双螺杆的各段温度分别为85~95℃，140~150℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，机头温度160~175℃。

本发明中三元乙丙橡胶（EPDM），苯乙烯-丁二烯共聚物（K树脂）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）、聚烯烃弹性体（POE）、填充油、硅烷偶联剂、抗氧剂、纳米填料、润滑剂等以合适的比例相互配合、协同作用，使得生产的热塑性注射器胶塞材料具有以下优良性能。

1）以POE作为组分中的热塑性基料，在保持三元乙丙橡胶自身具备的高回弹性和低压缩永久变形的橡胶特性基础上，提供造粒以及注塑所需要的成型塑性，保证整体配方体系具备较好的回弹和压变特性，又具备可热塑加工的特点。

2）K树脂既有橡胶特性又具备热塑性特点，作为连接EPDM和POE两相的相容剂；充油SBS平衡材料中的硬度和回弹性；纳米填料平衡材料中的硬度和强度；润滑剂用于提高材料的加工和成型特性；抗氧剂用于提高材料的抗老化性能。

具体实施方式

物料预处理：1） SBS加入填充油高速搅拌5分钟，温度控制在30℃-70℃后静置48小时。2）纳米填料中加入用丙三醇稀释的硅烷偶联剂，丙三醇：硅烷偶联剂=3:1，低速混合120秒后烘干备用；混料：按照要求称量物料，将EPDM、充油后的SBS、硅烷偶联剂处理过的纳米填料、K树脂、POE、抗氧剂、润滑剂分别加入混料机中，低速混合120秒，高速混合60秒后，倒入挤出机料斗，用双螺杆挤出机挤出、造粒、封包；双螺杆的各段温度分别为85~95℃，140~150℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，机头温度160~175℃。

表一

实施例的性能参数：

性能	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						熔融指数（230℃，2.16kg），g/10min	1.4	0.8	2.0	1.8	1.5
拉伸强度，MPa	6.7	7.3	6	6.5	6.8
						硬度，邵氏A	55	64	59	50	45
压缩永久变形（100摄氏度，24h），%	32	42	35	30	26

本发明通过对EPDM、POE、K树脂、SBS、填充油、填料多相体系的橡塑共混，实现了注射器用胶塞料的可注塑成型，简化了注射器胶塞的成型过程，提高了注射器胶塞的药物安全性。并且通过对填料预处理、SBS预充油以及多相体系的共混改性，在实现可注塑成型的基础上保证了胶塞的橡胶特性，使其具备胶塞使用要求的密封性、回弹性特点，是一种兼具加工简化和使用安全的胶塞料，成为可替代传统橡胶材料的新选择。

Claims

1.一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，采用三元乙丙橡胶，苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，聚烯烃弹性体，填充油，硅烷偶联剂，抗氧剂，纳米填料和润滑剂为原料生产而成，其技术特征是，原料组成以重量百分比计算包括：三元乙丙橡胶（EPDM）30%-60%，苯乙烯-丁二烯共聚物（K树脂）5-15%，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）10-20%，聚烯烃弹性体（POE）5%-10%，填充油 6%-12%，硅烷偶联剂0.1-2%，抗氧剂0.2%-0.4%，纳米填料2-15%，润滑剂0.2-2%。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于各原料以重量百分比计的优选范围为：三元乙丙橡胶（EPDM）40%-50%，苯乙烯-丁二烯共聚物（K树脂）8-15%，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）12-16%，聚烯烃弹性体（POE）7%-9%，填充油 8%-10%，硅烷偶联剂0.5-1.5%，抗氧剂0.3%-0.4%，纳米填料5-12%，润滑剂0.5-1.5%。

3.权利要求书1所述的一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在所述的于三元乙丙橡胶（EPDM）为颗粒状。

4.利要求书1所述的一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物其苯乙烯含量为30%。

5.权利要求书1所述一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于所述的聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物。

6.权利要求书1所述一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于所述的填充油为环烷油或石蜡油或环烷油石蜡油1:1比例的混合物。

7.权利要求书1所述一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于所述的纳米填料为纳米碳酸钙或纳米二氧化硅或纳米碳酸钙与纳米二氧化硅在1:1-1:3范围内的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种热塑性注射器胶塞材料及其生产方法，其特征在于所述的热塑性注射器胶塞材料的生产方法如下：

物料预处理：1） SBS加入填充油高速搅拌5分钟，温度控制在30℃-70℃后静置48小时；2）纳米填料中加入用丙三醇稀释的硅烷偶联剂，丙三醇：硅烷偶联剂=3:1，低速混合120秒后烘干备用；混料：按照要求称量物料，将EPDM、充油后的SBS、硅烷偶联剂处理过的纳米填料、K树脂、POE、抗氧剂、润滑剂分别加入混料机中，低速混合120秒，高速混合60秒后，倒入挤出机料斗，用双螺杆挤出机挤出、造粒；双螺杆的各段温度分别为85~95℃，140~150℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，160~190℃，机头温度160~175℃。