CN108686520A - 一种血液透析膜原材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医疗材料技术领域，具体涉及一种血液透析膜原材料的制备方法。所述的一种血液透析膜原材料的组成为，质量份数计的100‑120份的50‑60％改性聚四氟乙烯、10‑20份的聚丁二醇、20‑30份的聚乙烯、2‑5份的增强剂、0.5‑2份的大分子抗凝血剂、10‑20份的聚乳酸纤维、6‑10份的聚加聚丙烯丁酯、100‑200份的溶剂；本发明提出的一种血液透析仪器用的透析膜的制备方法；通过优化各类单体的配比、反应条件的筛选，发明的透析膜力学性能优异，且通过加入改性聚四氟乙烯有效的提高了透析膜的力学性能，同时其耐腐蚀性能非常高，而且相较现有技术成本较低。

Description

一种血液透析膜原材料的制备方法
技术领域
本发明属于医疗材料技术领域，具体涉及一种血液透析膜原材料的制备方法。
背景技术
血液透析是急慢性肾功能衰竭患者肾脏替代治疗方式之一。因此血液透析用的渗透膜的研发显得尤为重要。
中国专利申请CN 107930416 A公开了一种用于血液透析的透析膜，涉及医疗设备领域。该发明的用于血液透析的透析膜，其原料包括按质量份数计的：其原料包括按质量份数计的：壳聚糖季铵盐26-33份，聚乳酸107-111份，聚乙二醇29-34份，肝素0.5-0.8份，乙二胺0.10-0.14份，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.4-0.7份，N,N-二环己基碳二亚胺0.05-0.08份，丁二酰亚胺0.02-0.04份。本发明的透析膜由改性的聚乳酸复合材料制成，生物相容性良好；透析膜上固定有肝素，具有抗凝血作用；原料中壳聚糖季铵盐使复合膜呈正电性，形成正电荷屏障，有效抵制透析液中的细菌进入血液，降低感染发生几率，提高临床应用安全性，但是力学性能不够优异。
中国专利申请CN 107737534 A公开了本发明公开了一种聚酯抗凝血血液透析膜，该透析膜以聚酯材料作为主体，含聚酯材料为10-24份，聚砜5-9份，聚甲基丙烯酸甲酯4-9份，蛋白质纤维6-9份，蛋白质混合材料15-20份，肽聚糖5-9份，甘油3-8份，抗凝剂8-15份。该发明的抗凝血效果好，柔韧性较强，小分子蛋白质的截留率高，但生产成本较高。
因此，发明一种力学性能优异，耐腐蚀性能好，且在一定时间内可循环使用的，且生产成本合适的透析膜显得尤为重要。
发明内容
为了达到背景技术中的目的，本发明提出的一种血液透析仪器用的透析膜的制备方法；通过优化各类单体的配比、反应条件的筛选，发明的透析膜力学性能优异，且通过加入改性聚四氟乙烯有效的提高了透析膜的力学性能，同时其耐腐蚀性能非常高，而且相较现有技术成本较低。
本发明通过如下的技术方案实现的
一种血液透析膜原材料的制备方法，其特征在于所述的一种血液透析膜原材料的组成为，质量份数计的100-120份的50-60％改性聚四氟乙烯、10-20份的聚丁二醇、20-30份的聚乙烯、2-5份的增强剂、0.5-2份的大分子抗凝血剂、10-20份的聚乳酸纤维、6-10份的聚加聚丙烯丁酯、100-200份的溶剂。
进一步，所述的制备方法为，无菌室内，控制反应釜温度在65-80℃，向反应釜中加入质量份数为100-200份的溶剂和100-120份的50-60％改性聚四氟乙烯，打开搅拌器，其搅拌速度控制在250-400rpm，缓慢的将质量份数为20-30份的聚乙烯和2-5份的硅烷偶联剂加入反应釜中，待其完全溶解后，再将0.5-2份的大分子抗凝血剂、10-20份的聚乳酸纤维缓慢的加入反应釜中，然后进行反应3-5小时后，再将2-5份的增强剂和6-10份的聚加聚丙烯丁酯加入反应中，进行热聚合反应1-2小时后，将得到的胶体倒入纺丝槽中，调节纺丝槽压力在8-20个大气压下进行纺丝，其中干燥槽的温度控制在150-190℃，进行干法纺丝，将丝进行干燥，除去溶剂，其中收丝速度控制在600-1200rpm，此过程得到的丝线就是透析膜所需要的原材料，最后将该原材料进行编制就可以得到不同规格的透析膜。
进一步，所述的改性聚四氟乙烯溶液为，将购买的聚四氟乙烯用丙酮溶液进行清洗1-2次，然后过滤得到滤渣；将反应釜温度升高到60-80℃，向反应釜中加入100-120份的按质量比为5-10:4-6:1-2:3-6的三氟乙酸、二氯乙烷、三氟乙烷、三氯甲烷的混合溶液和40-50份的聚四氟乙烯，开启搅拌至聚四氟乙烯溶解在溶剂中，在搅拌的过程中，在反应釜左侧的恒压滴点管中加入10-20份的10-15％的四甲基胍溶液，右边恒压滴定管中加入10-15份的苹果酸钠溶液，控制左右滴定管的滴速在3-6滴/分钟的速度进行滴定，其控制在2-3小时内滴完，待滴定完全后，再恒温反应2-3小时后，升温2-5℃，继续保温反应1-2小时，进行喷雾干燥，得到白色粉末，将得到的进行密封保存待用，该物质就是改性聚四氟乙烯。
进一步，所述的大分子抗凝血剂为，将反应釜温度控制在50-60℃，将50-60份的丙酮加入反应釜中，再将25-30份的聚乙烯醇，然后高速搅拌5-10分钟后，再向其中加入4-8份的丙二酸钠、4-8份的浓硫酸、1-2份的肝素，搅拌器控制其转速为250-300rpm，反应2-3小时，取出蒸干，其蒸干温度控制在50-60℃，蒸干后得到的物质就是大分子抗凝血剂。
进一步，所述的增强剂为，将质量份数为10-20份的丙烯酸丁酯、6-8份的ABS、5-10份的聚苯、3-4份的聚苯乙烯、20-30份的溶剂进行混合制备得到的物质。
进一步，所述的聚乙烯为，将质量份数为10-15份的高密度聚乙烯和6-8份的低密度聚乙烯进行混合制备得到的物质。
进一步，所述的溶剂为，将质量份数为60-80份的丙酮、30-40份的乙酸乙酯、8-12份的环己稀进行混合得到的混合液。
进一步，所述的制备过程为，在制备过程中温度的控制误差在0.5℃，其使用的设备都是干净无菌的。
有益效益
1、本发明通过利用改性聚四氟乙烯作为主要的基料，其有效的提高了透析膜的力学性能，同时其耐腐蚀性能非常高；
2本发明通过加入聚乙烯、聚丁二醇、增强剂、聚乳酸纤维、聚加聚丙烯丁酯有效的增强了材料的拉伸强度保证其使用的寿命更长；
3、本发明通过在加入大分子抗凝血剂可以保证血液不会凝固的同时，其还可以重复利用，同时也不会加入血液中，污染血液。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合实验数据，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
实施例1
一种血液透析仪器用的透析膜的制备方法包括以下步骤：
无菌室内，控制反应釜温度在70℃，向反应釜中加入质量份数为150份的溶剂和120份的50％改性聚四氟乙烯，打开搅拌器，其搅拌速度控制在250rpm，缓慢的将质量份数为20份的聚乙烯和3份的硅烷偶联剂加入反应釜中，待其完全溶解后，再将2份的大分子抗凝血剂、12份的聚乳酸纤维缓慢的加入反应釜中，然后进行反应5小时后，再将2份的增强剂和8份的聚加聚丙烯丁酯加入反应中，进行热聚合反应2小时后，将得到的胶体倒入纺丝槽中，调节纺丝槽压力在20个大气压下进行纺丝，其中干燥槽的温度控制在150℃，进行干法纺丝，将丝进行干燥，除去溶剂，其中收丝速度控制在600rpm，此过程得到的丝线就是透析膜所需要的原材料，最后将该原材料进行编制就可以得到不同规格的透析膜。
作为优选，所述的改性聚四氟乙烯溶液为，将购买的聚四氟乙烯用丙酮溶液进行清洗1-2次，然后过滤得到滤渣；将反应釜温度升高到70℃，向反应釜中加入120份的按质量比为5:6:2:6的三氟乙酸、二氯乙烷、三氟乙烷、三氯甲烷的混合溶液和45份的聚四氟乙烯，开启搅拌至聚四氟乙烯溶解在溶剂中，在搅拌的过程中，在反应釜左侧的恒压滴点管中加入12份的10％的四甲基胍溶液，右边恒压滴定管中加入15份的苹果酸钠溶液，控制左右滴定管的滴速在6滴/分钟的速度进行滴定，其控制在3小时内滴完，待滴定完全后，再恒温反应3小时后，升温5℃，继续保温反应2小时，进行喷雾干燥，得到白色粉末，将得到的进行密封保存待用，该物质就是改性聚四氟乙烯。
作为优选，所述的大分子抗凝血剂为，将反应釜温度控制在60℃，将50份的丙酮加入反应釜中，再将25份的聚乙烯醇，然后高速搅拌10分钟后，再向其中加入4份的丙二酸钠、8份的浓硫酸、2份的肝素，搅拌器控制其转速为250rpm，反应3小时，取出蒸干，其蒸干温度控制在50℃，蒸干后得到的物质就是大分子抗凝血剂。
作为优选，所述的增强剂为，将质量份数为15份的丙烯酸丁酯、7份的ABS、8份的聚苯、4份的聚苯乙烯、20份的溶剂进行混合制备得到的物质。
作为优选，所述的聚乙烯为，将质量份数为11份的高密度聚乙烯和8份的低密度聚乙烯进行混合制备得到的物质。
作为优选，所述的溶剂为，将质量份数为60份的丙酮、30份的乙酸乙酯、10份的环己稀进行混合得到的混合液。
作为优选，所述的制备过程为，在制备过程中温度的控制误差在0.5℃，其使用的设备都是干净无菌的。
实施例2
一种血液透析仪器用的透析膜的制备方法包括以下步骤：
无菌室内，控制反应釜温度在65℃，向反应釜中加入质量份数为150份的溶剂和110份的55％改性聚四氟乙烯，打开搅拌器，其搅拌速度控制在250rpm，缓慢的将质量份数为25份的聚乙烯和4份的硅烷偶联剂加入反应釜中，待其完全溶解后，再将1份的大分子抗凝血剂、15份的聚乳酸纤维缓慢的加入反应釜中，然后进行反应5小时后，再将3份的增强剂和10份的聚加聚丙烯丁酯加入反应中，进行热聚合反应2小时后，将得到的胶体倒入纺丝槽中，调节纺丝槽压力在8个大气压下进行纺丝，其中干燥槽的温度控制在150℃，进行干法纺丝，将丝进行干燥，除去溶剂，其中收丝速度控制在800rpm，此过程得到的丝线就是透析膜所需要的原材料，最后将该原材料进行编制就可以得到不同规格的透析膜。
作为优选，所述的改性聚四氟乙烯溶液为，将购买的聚四氟乙烯用丙酮溶液进行清洗2次，然后过滤得到滤渣；将反应釜温度升高到60℃，向反应釜中加入100份的按质量比为8:5:2:5的三氟乙酸、二氯乙烷、三氟乙烷、三氯甲烷的混合溶液和45份的聚四氟乙烯，开启搅拌至聚四氟乙烯溶解在溶剂中，在搅拌的过程中，在反应釜左侧的恒压滴点管中加入15份的12％的四甲基胍溶液，右边恒压滴定管中加入12份的苹果酸钠溶液，控制左右滴定管的滴速在3-6滴/分钟的速度进行滴定，其控制在3小时内滴完，待滴定完全后，再恒温反应2小时后，升温3℃，继续保温反应2小时，进行喷雾干燥，得到白色粉末，将得到的进行密封保存待用，该物质就是改性聚四氟乙烯。
作为优选，所述的大分子抗凝血剂为，将反应釜温度控制在55℃，将55份的丙酮加入反应釜中，再将28份的聚乙烯醇，然后高速搅拌5-10分钟后，再向其中加入8份的丙二酸钠、4份的浓硫酸、2份的肝素，搅拌器控制其转速为250rpm，反应3小时，取出蒸干，其蒸干温度控制在60℃，蒸干后得到的物质就是大分子抗凝血剂。
作为优选，所述的增强剂为，将质量份数为20份的丙烯酸丁酯、6份的ABS、10份的聚苯、3份的聚苯乙烯、20份的溶剂进行混合制备得到的物质。
作为优选，所述的聚乙烯为，将质量份数为12份的高密度聚乙烯和8份的低密度聚乙烯进行混合制备得到的物质。
作为优选，所述的溶剂为，将质量份数为70份的丙酮、35份的乙酸乙酯、10份的环己稀进行混合得到的混合液。
作为优选，所述的制备过程为，在制备过程中温度的控制误差在0.5℃，其使用的设备都是干净无菌的。
实施例3
一种血液透析仪器用的透析膜的制备方法包括以下步骤：
无菌室内，控制反应釜温度在65℃，向反应釜中加入质量份数为200份的溶剂和100份的50％改性聚四氟乙烯，打开搅拌器，其搅拌速度控制在250rpm，缓慢的将质量份数为20份的聚乙烯和5份的硅烷偶联剂加入反应釜中，待其完全溶解后，再将0.5份的大分子抗凝血剂、10份的聚乳酸纤维缓慢的加入反应釜中，然后进行反应3小时后，再将5份的增强剂和6份的聚加聚丙烯丁酯加入反应中，进行热聚合反应1小时后，将得到的胶体倒入纺丝槽中，调节纺丝槽压力在8个大气压下进行纺丝，其中干燥槽的温度控制在150℃，进行干法纺丝，将丝进行干燥，除去溶剂，其中收丝速度控制在600rpm，此过程得到的丝线就是透析膜所需要的原材料，最后将该原材料进行编制就可以得到不同规格的透析膜。
作为优选，所述的改性聚四氟乙烯溶液为，将购买的聚四氟乙烯用丙酮溶液进行清洗2次，然后过滤得到滤渣；将反应釜温度升高到60℃，向反应釜中加入120份的按质量比为5:6:1:6的三氟乙酸、二氯乙烷、三氟乙烷、三氯甲烷的混合溶液和45份的聚四氟乙烯，开启搅拌至聚四氟乙烯溶解在溶剂中，在搅拌的过程中，在反应釜左侧的恒压滴点管中加入10份的10％的四甲基胍溶液，右边恒压滴定管中加入12份的苹果酸钠溶液，控制左右滴定管的滴速在3-6滴/分钟的速度进行滴定，其控制在3小时内滴完，待滴定完全后，再恒温反应3小时后，升温5℃，继续保温反应2小时，进行喷雾干燥，得到白色粉末，将得到的进行密封保存待用，该物质就是改性聚四氟乙烯。
作为优选，所述的大分子抗凝血剂为，将反应釜温度控制在60℃，将50份的丙酮加入反应釜中，再将25份的聚乙烯醇，然后高速搅拌5-10分钟后，再向其中加入8份的丙二酸钠、8份的浓硫酸、2份的肝素，搅拌器控制其转速为250rpm，反应3小时，取出蒸干，其蒸干温度控制在50℃，蒸干后得到的物质就是大分子抗凝血剂。
作为优选，所述的增强剂为，将质量份数为20份的丙烯酸丁酯、6份的ABS、5份的聚苯、3份的聚苯乙烯、30份的溶剂进行混合制备得到的物质。
作为优选，所述的聚乙烯为，将质量份数为12份的高密度聚乙烯和8份的低密度聚乙烯进行混合制备得到的物质。
作为优选，所述的溶剂为，将质量份数为60份的丙酮、3份的乙酸乙酯、12份的环己稀进行混合得到的混合液。
作为优选，所述的制备过程为，在制备过程中温度的控制误差在0.5℃，其使用的设备都是干净无菌的。
实施例4
一种血液透析仪器用的透析膜的制备方法包括以下步骤：
无菌室内，控制反应釜温度在70℃，向反应釜中加入质量份数为160份的溶剂和120份的55％改性聚四氟乙烯，打开搅拌器，其搅拌速度控制在300rpm，缓慢的将质量份数为25份的聚乙烯和3份的硅烷偶联剂加入反应釜中，待其完全溶解后，再将1份的大分子抗凝血剂、15份的聚乳酸纤维缓慢的加入反应釜中，然后进行反应5小时后，再将5份的增强剂和6份的聚加聚丙烯丁酯加入反应中，进行热聚合反应2小时后，将得到的胶体倒入纺丝槽中，调节纺丝槽压力在10个大气压下进行纺丝，其中干燥槽的温度控制在150℃，进行干法纺丝，将丝进行干燥，除去溶剂，其中收丝速度控制在600rpm，此过程得到的丝线就是透析膜所需要的原材料，最后将该原材料进行编制就可以得到不同规格的透析膜。
作为优选，所述的改性聚四氟乙烯溶液为，将购买的聚四氟乙烯用丙酮溶液进行清洗2次，然后过滤得到滤渣；将反应釜温度升高到60℃，向反应釜中加入120份的按质量比为8:6:1:6的三氟乙酸、二氯乙烷、三氟乙烷、三氯甲烷的混合溶液和45份的聚四氟乙烯，开启搅拌至聚四氟乙烯溶解在溶剂中，在搅拌的过程中，在反应釜左侧的恒压滴点管中加入18份的12％的四甲基胍溶液，右边恒压滴定管中加入12份的苹果酸钠溶液，控制左右滴定管的滴速在3-6滴/分钟的速度进行滴定，其控制在3小时内滴完，待滴定完全后，再恒温反应3小时后，升温5℃，继续保温反应2小时，进行喷雾干燥，得到白色粉末，将得到的进行密封保存待用，该物质就是改性聚四氟乙烯。
作为优选，所述的大分子抗凝血剂为，将反应釜温度控制在55℃，将55份的丙酮加入反应釜中，再将25份的聚乙烯醇，然后高速搅拌8分钟后，再向其中加入6份的丙二酸钠、6份的浓硫酸、1份的肝素，搅拌器控制其转速为250-300rpm，反应2-3小时，取出蒸干，其蒸干温度控制在50-60℃，蒸干后得到的物质就是大分子抗凝血剂。
作为优选，所述的增强剂为，将质量份数为18份的丙烯酸丁酯、7份的ABS、8份的聚苯、4份的聚苯乙烯、25份的溶剂进行混合制备得到的物质。
作为优选，所述的聚乙烯为，将质量份数为12份的高密度聚乙烯和8份的低密度聚乙烯进行混合制备得到的物质。
作为优选，所述的溶剂为，将质量份数为65份的丙酮、35份的乙酸乙酯、12份的环己稀进行混合得到的混合液。
作为优选，所述的制备过程为，在制备过程中温度的控制误差在0.5℃，其使用的设备都是干净无菌的。
实验分析：
1、透析膜力学性能测试
将本发明实施例1-4制备的透析膜和市场购买的透析膜，进行力学性能检测，通过测试，其结果如下：
由上面的表可以看出，我们可以看到本方法制备的透析膜其力学性能相对市场售卖的透析膜其力学性能更好。
2、成本比较
本发明实施例1-4成本分别为24-30元/㎏、24-31元/㎏、24-30元/㎏、25-32元/㎏，而市售卖的透析膜为32-50元/㎏，因此，本发明的产品较市场售卖的价格低，其可用于大规模批量生产。
3、耐腐蚀性能测试
将本发明实施例1-4制备的透析膜和市场购买的透析膜，进行耐腐蚀测试，其测试方法为将透析膜分别放置于强酸、强碱溶液和强溶剂中进行浸泡5天后，观察其表面是否有变化，通过测试，其结果如下：
通过上表可以看出本发明制备的透析膜其耐腐蚀能力非常强，可以适应强酸和强碱溶液。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的。

Claims (8)

1.一种血液透析膜原材料的制备方法，其特征在于所述的一种血液透析膜原材料的组成为，质量份数计的100-120份的50-60％改性聚四氟乙烯、10-20份的聚丁二醇、20-30份的聚乙烯、2-5份的增强剂、0.5-2份的大分子抗凝血剂、10-20份的聚乳酸纤维、6-10份的聚加聚丙烯丁酯、100-200份的溶剂。
2.根据权利要求1所述的血液透析膜原材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为，无菌室内，控制反应釜温度在65-80℃，向反应釜中加入质量份数为100-200份的溶剂和100-120份的50-60％改性聚四氟乙烯，打开搅拌器，其搅拌速度控制在250-400rpm，缓慢的将质量份数为20-30份的聚乙烯和2-5份的硅烷偶联剂加入反应釜中，待其完全溶解后，再将0.5-2份的大分子抗凝血剂、10-20份的聚乳酸纤维缓慢的加入反应釜中，然后进行反应3-5小时后，再将2-5份的增强剂和6-10份的聚加聚丙烯丁酯加入反应中，进行热聚合反应1-2小时后，将得到的胶体倒入纺丝槽中，调节纺丝槽压力在8-20个大气压下进行纺丝，其中干燥槽的温度控制在150-190℃，进行干法纺丝，将丝进行干燥，除去溶剂，其中收丝速度控制在600-1200rpm，此过程得到的丝线就是透析膜所需要的原材料，最后将该原材料进行编制就可以得到不同规格的透析膜。
3.根据权利要求1所述的血液透析膜原材料的制备方法，其特征在于，所述的改性聚四氟乙烯溶液为，将购买的聚四氟乙烯用丙酮溶液进行清洗1-2次，然后过滤得到滤渣；将反应釜温度升高到60-80℃，向反应釜中加入100-120份的按质量比为5-10:4-6:1-2:3-6的三氟乙酸、二氯乙烷、三氟乙烷、三氯甲烷的混合溶液和40-50份的聚四氟乙烯，开启搅拌至聚四氟乙烯溶解在溶剂中，在搅拌的过程中，在反应釜左侧的恒压滴点管中加入10-20份的10-15％的四甲基胍溶液，右边恒压滴定管中加入10-15份的苹果酸钠溶液，控制左右滴定管的滴速在3-6滴/分钟的速度进行滴定，其控制在2-3小时内滴完，待滴定完全后，再恒温反应2-3小时后，升温2-5℃，继续保温反应1-2小时，进行喷雾干燥，得到白色粉末，将得到的进行密封保存待用，该物质就是改性聚四氟乙烯。
4.根据权利要求1所述的血液透析膜原材料的制备方法，其特征在于，所述的大分子抗凝血剂为，将反应釜温度控制在50-60℃，将50-60份的丙酮加入反应釜中，再将25-30份的聚乙烯醇，然后高速搅拌5-10分钟后，再向其中加入4-8份的丙二酸钠、4-8份的浓硫酸、1-2份的肝素，搅拌器控制其转速为250-300rpm，反应2-3小时，取出蒸干，其蒸干温度控制在50-60℃，蒸干后得到的物质就是大分子抗凝血剂。
5.根据权利要求1所述的血液透析膜原材料的制备方法，其特征在于，所述的增强剂为，将质量份数为10-20份的丙烯酸丁酯、6-8份的ABS、5-10份的聚苯、3-4份的聚苯乙烯、20-30份的溶剂进行混合制备得到的物质。
6.根据权利要求1所述的血液透析膜原材料的制备方法，其特征在于，所述的聚乙烯为，将质量份数为10-15份的高密度聚乙烯和6-8份的低密度聚乙烯进行混合制备得到的物质。
7.根据权利要求1所述的血液透析膜原材料的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为，将质量份数为60-80份的丙酮、30-40份的乙酸乙酯、8-12份的环己稀进行混合得到的混合液。
8.根据权利要求2所述的血液透析膜原材料的制备方法，其特征在于，所述的制备过程为，在制备过程中温度的控制误差在0.5℃，其使用的设备都是干净无菌的。
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