CN110128774B - 一种热塑性弹性体复合材料、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种热塑性弹性体复合材料、其制备方法及应用。所述热塑性弹性体复合材料由包含如下重量份组分的原料制备得到：第一苯乙烯类热塑性树脂60～70份；加工助剂包15～40份；聚丙烯树脂10～20份；丙烯基弹性体1～10份；芥酸酰胺0.04～0.3份；酚类抗氧剂0.01～0.4份；所述加工助剂包由包括高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的原料制备得到。由上述复合材料制备的医用导管挤出成型温度较低，医用导管表面发粘现象明显改善，导管不需放置就可以使用自动化设备进行导管和滴斗之间的组装。同时，得到的医用导管与TPE输液器滴斗之间的粘接性能较优。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种热塑性弹性体复合材料、其制备方法及应用。
背景技术
医用塑料消耗量大，全世界每年消耗量约为800万吨，其中以聚氯乙烯(PVC)塑料应用最多，超过240万吨。医疗输注器械用PVC软塑料应用最多的增塑剂(亦称塑化剂)是邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)，在PVC塑料里的含量在40％～60％。DEHP可以经口、呼吸道、静脉输液、皮肤吸收等多种途径进入人体，危害人体的生殖、循环、神经等系统。
针对DEHP的不安全性，发达国家做出了限制和禁止使用含DEHP的PVC医疗用品的规定，并采用具有生物安全性的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)等替代PVC。SEBS材质无毒，耐臭氧性能好，制品透明性好，符合美国食品医疗管理局(FDA)的卫生标准。而且SEBS的耐化学药品性能优良，使用时无需添加任何塑化剂和交联剂，消毒方便，可用于制造血液袋、婴儿用奶嘴、各种医用导管、医用软管、医用密封件、手套、手术衣等医疗用品。目前，有科腾公司(美国)的KratonG1645、可乐丽公司(日本)的7311、巴陵石化YH-506适用于输液管、输血管等医用导管的苯乙烯热塑性弹性体基础材料。医疗材料除了可能要承受灭菌，对医用软管的其它重要要求之一是低摩擦(COF)或无粘着性。由于苯乙烯类热塑性弹性体的硬度低、难加工、材料发粘，通常采用聚丙烯对其进行改性，由于材料本身的缺陷及与改性材料聚丙烯的相容性较差，所制备的热塑性弹性体材料在成型过程中存在熔融温度高(比如：医用导管挤出成型过程中的温度较高)、加工性能差、晶点多的缺点，成型后的产品表面不光滑、发粘，无法进行产品后续的自动组装。工业生产中通常采用充油和加入小分子量的聚丙烯蜡可以改善SEBS加工性能，医用导管因为在输注过程中与药物接触，存在增塑剂和聚丙烯蜡析出到药液进入人体的风险，一般不采用添加增塑剂和聚丙烯蜡的方式来改善材料的加工性能。
申请号为201010288356.1的中国专利和申请号为200910015220.0的中国专利各公开了一种热塑性弹性体复合材料，然而，采用这两篇文献公开的热塑性弹性体制备医用导管的成型温度较高，制得的医用导管表面发粘，需要放置10～15天左右时间才可以使用自动化设备进行导管和滴斗之间的组装。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种热塑性弹性体复合材料、其制备方法及应用，采用这种热塑性弹性体复合材料制备医用导管的成型温度较低，制得的医用导管表面的发粘现象明显得到改善，导管不需放置就可以使用自动化设备进行导管和滴斗之间的组装。
本发明提供了一种热塑性弹性体复合材料，由包含如下重量份组分的原料制备得到：
所述加工助剂包由包括高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的原料制备得到。
优选的，所述第一苯乙烯类热塑性树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂独立地选自苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段聚合物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯三嵌段聚合物和氢化聚合苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物中的一种或者两种。
优选的，所述高熔指聚丙烯树脂的熔指为65～80g/10min；所述低熔指聚丙烯树脂的熔指为7～10g/10min；
所述高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的质量比为6～12：3～6：1～8。
优选的，所述丙烯基弹性体中，乙烯的质量分数为15～20wt％。
本发明还提供了一种上文所述热塑性弹性体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将第一苯乙烯类热塑性树脂、加工助剂包、聚丙烯树脂、丙烯基弹性体、芥酸酰胺和酚类抗氧剂混匀，经挤出、造粒，得到热塑性弹性体复合材料。
优选的，所述挤出的过程中，挤出机加料口至口模之间的温度为160～200℃，口模的温度为180℃。
优选的，所述加工助剂包按照以下方法进行制备：
将高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂混匀，经挤出、造粒、包装，得到加工助剂包；
所述挤出的过程中，挤出机加料口至口模之间的温度为150～200℃，口模的温度为200℃。
优选的，所述高熔指聚丙烯树脂采用电子束辐照方法制备，所述电子束的辐照量为10～45KGy。
本发明还提供了一种医用导管，由上文所述的热塑性弹性体复合材料制备得到，或由上文所述的制备方法制备得到的热塑性弹性体复合材料制备得到。
本发明还提供了一种医用导管的制备方法，包括以下步骤：
将热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；
所述热塑性弹性体复合材料为上文所述的热塑性弹性体复合材料，或上文所述的制备方法制备得到的热塑性弹性体复合材料；
所述挤出成型的螺杆温度为150～170℃。
本发明提供了一种热塑性弹性体复合材料，由包含如下重量份组分的原料制备得到：第一苯乙烯类热塑性树脂60～70份；加工助剂包15～40份；聚丙烯树脂10～20份；丙烯基弹性体1～10份；芥酸酰胺0.04～0.3份；酚类抗氧剂0.01～0.4份；所述加工助剂包由包括高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的原料制备得到。加入高熔指聚丙烯树脂后，聚丙烯材料与苯乙烯类热塑性树脂相容性变好，使得聚丙烯材料的结晶度变小，制备医用导管的挤出成型温度较低，医用导管表面发粘现象明显改善，导管不需放置就可以使用自动化设备进行导管和滴斗之间的组装。同时，得到的医用导管与TPE输液器滴斗之间的粘接性能较优。制得的医用导管材料硬度适中、断裂伸长率较优。另外，因为加工成型温度低，产品能耗减小，可以降低生产成本。
实验结果表明，本发明制备的医用导管材料之间的动摩擦系数均小于1.11，医用导管表面发粘现象明显改善，导管不需放置就可以使用自动化设备进行导管和滴斗之间的组装。TPE输液器滴斗料和导管料的剥离力均大于58N，粘接性能得到明显改善，避免了产品在运输和使用过程中出现导管从滴斗脱落、漏液的现象。
另外，本发明提供的医用导管材料的硬度Shore A在70～80之间，硬度适中，断裂伸长率大于910％，断裂伸长率较优。
本发明提供的热塑性弹性体复合材料制成医用导管的成型温度(挤出成型的螺杆温度)为150～170℃，加工成型温度低，产品能耗减小，可以降低生产成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种热塑性弹性体复合材料，由包含如下重量份组分的原料制备得到：
所述加工助剂包由包括高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的原料制备得到。
本发明提供的热塑性弹性体复合材料的原料包括第一苯乙烯类热塑性树脂。所述第一苯乙烯类热塑性树脂的重量份数为60～70份。在本发明的某些实施例中，所述第一苯乙烯类热塑性树脂的重量份数为60份、65份、68份或70份。在本发明的实施例中，所述第一苯乙烯类热塑性树脂选自苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段聚合物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯三嵌段聚合物和氢化聚合苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物中的一种或者两种。
在本发明的某些实施例中，所述第一苯乙烯类热塑性树脂中苯乙烯的质量分数为11～20％。在某些实施例中，所述第一苯乙烯类热塑性树脂的氢化度为75～99.5％。在某些实施例中，所述第一苯乙烯类热塑性树脂的数均分子量为8～12万。在某些实施例中，所述第一苯乙烯类热塑性树脂的熔指为1～8g/10min。由于熔指的测试一般是在230℃、砝码重量(含压杆)为2.16kg的条件下进行，本发明中的熔指测试也是如此，因而，此处并未特别限定熔指测试的条件为230℃、含压杆的砝码重量为2.16kg。下文中的熔指测试条件同上。在本发明的某些实施例中，所述第一苯乙烯类热塑性树脂可以为美国科腾公司生产的KRATONG1645或KRATON G1643，也可以为日本可乐丽公司生产的HYBRAR 7311F，也可以为日本旭化成公司生产的TUFTEC H1221，也可以为巴陵石化生产的SEBS YH-506。所述第一苯乙烯类热塑性树脂可以采用一种型号的产品，也可以采用两种及以上型号产品的共混物。
本发明提供的热塑性弹性体复合材料的原料还包括加工助剂包。所述加工助剂包的重量份数为15～40份。在本发明的某些实施例中，所述加工助剂包的重量份数为15份、20份、10份或25份。所述加工助剂包由包括高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的原料制备得到。
在本发明的实施例中，所述高熔指聚丙烯树脂的熔指为65～80g/10min。由于熔指的测试一般是在230℃、砝码重量(含压杆)为2.16kg的条件下进行，本发明中的熔指测试也是如此，因而，此处并未特别限定熔指测试的条件为230℃、含压杆的砝码重量为2.16kg。下文中的熔指测试条件同上。在本发明的某些实施例中，所述高熔指聚丙烯树脂的熔指为65g/10min、70g/10min、75g/10min或80g/10min。
在本发明的某些实施例中，所述高熔指聚丙烯树脂采用电子束辐照方法制备。本发明对电子束辐照方法制备高熔指聚丙烯树脂的具体方法并无特殊的限制，在本发明的一个实施例中，提供了一种采用电子束辐照制备高熔指聚丙烯树脂的方法，包括：
将聚丙烯树脂放置在65cm×40cm×20cm的周转箱内，铺4cm厚的薄层，经过传输线到电子束下，单面辐照，传输带传输速度为4.46米/分钟，电子束电流为6毫安，扫描宽度为70cm，制得高熔指聚丙烯树脂。
在本发明的实施例中，所述聚丙烯树脂为一般市售的二元共聚聚丙烯树脂或三元共聚聚丙烯树脂，所述聚丙烯树脂的熔指为7～16g/10min。
在本发明的实施例中，所述电子束的辐照量为10～45KGy。在某些实施例中，所述电子束的辐照量为15～25KGy。
在本发明的实施例中，所述低熔指聚丙烯树脂的熔指为7～10g/10min。所述熔指的测试条件同上。在本发明的某些实施例中，所述低熔指聚丙烯树脂为燕山石化生产的C5908或北欧化工生产的TD 109CF。
在本发明的实施例中，所述第二苯乙烯类热塑性树脂苯乙烯的质量分数为11～20％。在某些实施例中，所述第二苯乙烯类热塑性树脂的氢化度为75～99.5％。在某些实施例中，所述第二苯乙烯类热塑性树脂的数均分子量为8～12万。在某些实施例中，所述第二苯乙烯类热塑性树脂的熔指为1～8g/10min。由于熔指的测试一般是在230℃、砝码重量(含压杆)为2.16kg的条件下进行，本发明中的熔指测试也是如此，因而，此处并未特别限定熔指测试的条件为230℃、含压杆的砝码重量为2.16kg。下文中的熔指测试条件同上。在本发明的某些实施例中，所述第二苯乙烯类热塑性树脂可以为美国科腾公司生产的KRATONG1645或KRATON G1643，也可以为日本可乐丽公司生产的HYBRAR 7311F，也可以为日本旭化成公司生产的TUFTEC H1221，也可以为巴陵石化生产的SEBS YH-506。所述第二苯乙烯类热塑性树脂可以采用一种型号的产品，也可以采用两种及以上型号产品的共混物。
在本发明的实施例中，所述加工助剂包的原料中，高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的质量比为6～12：3～6：1～8。在本发明的某些实施例中，所述高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的质量比为8：4：3、10：6：4、6：3：1或12：5：8。
本发明还提供了一种加工助剂包的制备方法，包括以下步骤：
将高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂混匀，得到的混合料经挤出、造粒，得到加工助剂包。
所述高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的组分和配比同上，在此不再赘述。
在某些实施例中，所述混匀在高速搅拌机中进行。
在本发明的某些实施例中，所述挤出的过程中，挤出机加料口至口模之间的温度为150～200℃，口模的温度为180℃。在某些实施例中，所述挤出机加料口至口模之间的温度为150℃、160℃、180℃或200℃。
在某些实施例中，所述挤出在同向双螺杆挤出机中进行。
在本发明的某些实施例中，所述造粒后还包括冷却、干燥和包装。本发明对所述冷却和干燥的方法和参数并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的冷却和干燥的方法和参数即可。
本发明提供的热塑性弹性体复合材料的原料还包括聚丙烯树脂。所述聚丙烯树脂的重量份数为10～20份。在本发明的某些实施例中，所述聚丙烯树脂的重量份数为17份、16份、15份或13份。在本发明的实施例中，所述聚丙烯树脂的熔指为13～16g/10min。在本发明的实施例中，所述聚丙烯树脂为二元共聚聚丙烯树脂。在本发明的某些实施例中，所述聚丙烯树脂为上海石油化工股份有限公司生产的GM1600E产品或燕山石化生产的4912产品。
本发明提供的热塑性弹性体复合材料的原料还包括丙烯基弹性体。所述丙烯基弹性体的重量份数为1～10份。在本发明的某些实施例中，所述丙烯基弹性体的重量份数为3份、1份、5份或2份。在本发明的实施例中，所述丙烯基弹性体中，乙烯的质量分数为15～20wt％。在本发明的某些实施例中，所述丙烯基弹性体为埃克森美孚公司生产的Vistamaxx6102产品或Vistamaxx6202产品。
本发明提供的热塑性弹性体复合材料的原料还包括芥酸酰胺。所述芥酸酰胺的重量份数为0.04～0.3份。在本发明的某些实施例中，所述芥酸酰胺的重量份数为0.04份、0.2份或0.3份。
本发明提供的热塑性弹性体复合材料的原料还包括酚类抗氧剂。所述酚类抗氧剂的重量份数为0.01～0.4份。在本发明的某些实施例中，所述酚类抗氧剂的重量份数为0.2份、0.05份或0.4份。在本发明的某些实施例中，所述酚类抗氧剂为酚类抗氧剂168、酚类抗氧剂1330或酚类抗氧剂1010。
本发明提供的热塑性弹性体复合材料的原料中不含有增塑剂，材料环保。
本发明还提供了一种上文所述热塑性弹性体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将第一苯乙烯类热塑性树脂、加工助剂包、聚丙烯树脂、丙烯基弹性体、芥酸酰胺和酚类抗氧剂混匀，经挤出、造粒，得到热塑性弹性体复合材料。
所述原料的组分和配比同上，在此不再赘述。
所述加工助剂包的制备方法同上，在此不再赘述。所述加工助剂包中的高熔指聚丙烯树脂的制备方法同上，在此不再赘述。
在本发明的某些实施例中，所述混匀在高速搅拌机中进行。
在本发明的某些实施例中，所述挤出的过程中，挤出机加料口至口模之间的温度为160～200℃，口模的温度为180℃。在本发明的某些实施例中，所述挤出机加料口至口模之间的温度为160℃、170℃、180℃或200℃。在某些实施例中，所述挤出在同向双螺杆挤出机中进行。
在本发明的某些实施例中，所述造粒后还包括冷却、干燥和包装。本发明对所述冷却和干燥的方法和参数并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的冷却和干燥的方法和参数即可。
本发明提供了一种热塑性弹性体复合材料，由包含如下重量份组分的原料制备得到：第一苯乙烯类热塑性树脂60～70份；加工助剂包15～40份；聚丙烯树脂10～20份；丙烯基弹性体1～10份；芥酸酰胺0.04～0.3份；酚类抗氧剂0.01～0.4份；所述加工助剂包由包括高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的原料制备得到。加入高熔指聚丙烯树脂后，聚丙烯材料与苯乙烯类热塑性树脂相容性变好，使得聚丙烯材料的结晶度变小，制备医用导管的挤出成型温度较低，医用导管表面发粘现象明显改善，导管不需放置就可以使用自动化设备进行导管和滴斗之间的组装。同时，得到的医用导管与TPE输液器滴斗之间的粘接性能较优。制得的医用导管材料硬度适中、断裂伸长率较优。
本发明还提供了一种医用导管，由上文所述的热塑性弹性体复合材料制备得到，或由上文所述的制备方法制备得到的热塑性弹性体复合材料制备得到。
本发明提供的医用导管表面的发粘现象明显得到改善，导管不需放置就可以使用自动化设备进行导管和滴斗之间的组装。所述医用导管表面光滑、成型性好、粘接性能好、回弹性好。
本发明还提供一种上文所述医用导管的制备方法，包括以下步骤：
将热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；
所述热塑性弹性体复合材料为上文所述的热塑性弹性体复合材料，或上文所述的制备方法制备得到的热塑性弹性体复合材料；
所述挤出成型的螺杆温度为150～170℃。在本发明的某些实施例中，所述挤出成型的螺杆温度为150～160℃、155～165℃或160～170℃。
在本发明的某些实施例中，所述挤出成型在单螺杆挤出机中进行。本发明对所述螺杆转速和牵引速度并无特殊的限制，采用常规螺杆转速和牵引速度即可。
本发明提供的医用导管的制备方法中，医用导管的加工成型温度较低，产品能耗减小，进而降低了生产成本。
实验结果表明，本发明制备的医用导管材料之间的动摩擦系数均小于1.11，医用导管表面发粘现象明显改善，导管不需放置就可以使用自动化设备进行导管和滴斗之间的组装。TPE输液器滴斗料和导管料的剥离力均大于58N，粘接性能得到明显改善，避免了产品在运输和使用过程中出现导管从滴斗脱落、漏液的现象。
另外，本发明提供的医用导管材料的硬度Shore A在70～80之间，硬度适中，断裂伸长率大于910％，断裂伸长率较优。
本发明提供的热塑性弹性体复合材料制成医用导管的成型温度(挤出成型的螺杆温度)为150～170℃，加工成型温度低，产品能耗减小，可以降低生产成本。
本发明对上文采用的原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种热塑性弹性体复合材料、其制备方法及应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
称取8重量份的高熔指聚丙烯树脂(熔指为65g/10min)、4重量份的低熔指聚丙烯树脂(为燕山石化生产的C5908)和3重量份的第二苯乙烯类热塑性树脂(为美国科腾公司生产的KRATON G1645)在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为150℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到加工助剂包。
称取65重量份第一苯乙烯类热塑性树脂(为美国科腾公司生产的KRATON G1645)、15重量份的加工助剂包、17重量份的二元共聚聚丙烯树脂(上海石油化工股份有限公司生产的GM 1600E)、3重量份的丙烯基弹性体(埃克森美孚公司生产的Vistamaxx6102)、0.04重量份的芥酸酰胺，以及0.2重量份的酚类抗氧剂168在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为160℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到热塑性弹性体复合材料。
将所述热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；所述挤出成型的螺杆温度设定为150～160℃，口模温度为155℃。
实施例2
称取10重量份的高熔指聚丙烯树脂(熔指为70g/10min)、6重量份的低熔指聚丙烯树脂(为北欧化工生产的TD 109CF)和4重量份的第二苯乙烯类热塑性树脂(为日本可乐丽公司生产的HYBRAR 7311F)在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为160℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到加工助剂包。
称取68重量份第一苯乙烯类热塑性树脂(为日本可乐丽公司生产的HYBRAR7311F)、20重量份的加工助剂包、16重量份的二元共聚聚丙烯树脂(燕山石化生产的4912产品)、1重量份的丙烯基弹性体(埃克森美孚公司生产的Vistamaxx6202)、0.3重量份的芥酸酰胺，以及0.4重量份的酚类抗氧剂1330在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为170℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到热塑性弹性体复合材料。
将所述热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；所述挤出成型的螺杆温度设定为155～165℃，口模温度为160℃。
实施例3
称取6重量份的高熔指聚丙烯树脂(熔指为75g/10min)、3重量份的低熔指聚丙烯树脂(为燕山石化生产的C5908)和1重量份的第二苯乙烯类热塑性树脂(为日本旭化成公司生产的TUFTEC H1221)在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为180℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到加工助剂包。
称取70重量份第一苯乙烯类热塑性树脂(为日本旭化成公司生产的TUFTECH1221)、10重量份的加工助剂包、15重量份的二元共聚聚丙烯树脂(上海石油化工股份有限公司生产的GM1600E产品)、5重量份的丙烯基弹性体(埃克森美孚公司生产的Vistamaxx6102)、0.2重量份的芥酸酰胺，以及0.05重量份的酚类抗氧剂1010在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为180℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到热塑性弹性体复合材料。
将所述热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；所述挤出成型的螺杆温度为设定为160～170℃，口模温度为165℃。
实施例4
称取12重量份的高熔指聚丙烯树脂(熔指为80g/10min)、5重量份的低熔指聚丙烯树脂(为北欧化工生产的TD 109CF)和8重量份的第二苯乙烯类热塑性树脂(为巴陵石化生产的SEBS YH-506)在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为200℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到加工助剂包。
称取60重量份第一苯乙烯类热塑性树脂(为巴陵石化生产的SEBS YH-506)、20重量份的加工助剂包、13重量份的二元共聚聚丙烯树脂(燕山石化生产的4912产品)、2重量份的丙烯基弹性体(埃克森美孚公司生产的Vistamaxx6202)、0.04重量份的芥酸酰胺，以及0.2重量份的酚类抗氧剂1330在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为200℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到热塑性弹性体复合材料。
将所述热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；所述挤出成型的螺杆温度设定为155～165℃，口模温度为160℃。
比较例1
称取70重量份第一苯乙烯类热塑性树脂(为美国科腾公司生产的KRATON G1645)、27重量份的二元共聚聚丙烯树脂(上海石油化工股份有限公司生产的GM 1600E)、3重量份的POE、0.04重量份的芥酸酰胺，以及0.2重量份的酚类抗氧剂1010在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为160℃，口模的温度为170℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到热塑性弹性体复合材料。
将所述热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；所述挤出成型的螺杆温度设定为160～180℃，口模温度为175℃。
比较例2
称取65重量份第一苯乙烯类热塑性树脂(为美国科腾公司生产的KRATON G1645)、30重量份的二元共聚聚丙烯树脂(上海石油化工股份有限公司生产的GM 1600E)、5重量份的POE、0.04重量份的芥酸酰胺，以及0.2重量份的酚类抗氧剂1010在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为160℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到热塑性弹性体复合材料。
将所述热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；所述挤出成型的螺杆温度设定为160～180℃，口模温度为175℃。
比较例3
称取68重量份第一苯乙烯类热塑性树脂(为美国科腾公司生产的KRATON G1645)、28重量份的二元共聚聚丙烯树脂(上海石油化工股份有限公司生产的GM 1600E)、6重量份的POE、0.04重量份的芥酸酰胺，以及0.2重量份的酚类抗氧剂1010在高速搅拌机中混匀，得到的混合料加入同向双螺杆挤出机中，设定挤出机加料口至口模之间的温度为160℃，口模的温度为180℃，共混物经口模挤出、造粒、冷却、干燥和包装后，得到热塑性弹性体复合材料。
将所述热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；所述挤出成型的螺杆温度设定为160～180℃，口模温度为180℃。
实施例5
对实施例1～4和比较例1～3得到的医用导管的性能(包括硬度、拉伸强度、断裂伸长率、熔体流动速率、动摩擦系数和剥离力)进行检测，结果如表1所示。
其中，动摩擦系数测量使用摩擦系数测定仪，是测试导管材料之间的动摩擦系数，导管材料用平板硫化机压制成0.5mm厚的薄片，测量需要两块薄片试样，试样应平整、无皱纹，一块试样大于8cm*20cm，平整地固定在实验台上，另一块试样尺寸63mm*63mm(双面胶固定在滑块底面上)，砝码重量200g。开启电源，打开软件，将滑块安放在传感器的挂孔上，在一定的接触压力下，通过电机带动齿条使传感器移动，也就是使两试验表面相对移动。传感器所测得的力信号经过集成器放大，送入记录器，记录动摩擦系数，每次试验至少测量3组试样，取平均值。
其中，剥离力是测试TPE输液器滴斗料和导管料用胶粘剂粘接后的粘接力，每个测试的样片数量为20个，用电子万能材料试验机进行剥离力的测试，每个样片的剥离力取最大值，粘接剥离力取20个样片最大剥离力的平均值。样片粘接面积为10cm*1.0cm，样片厚度：2mm。粘接后，常温放置12h，然后，在60℃烘箱放置2h，再常温放置10h后进行剥离力的测试。
表1实施例1～4和比较例1～3得到的医用导管的性能测试结果
从表1中可以看出，实施例1～4的导管材料之间的动摩擦系数均小于1.11，动摩擦系数明显小于比较例1～3的动摩擦系数，医用导管表面发粘现象明显改善，导管不需放置就可以使用自动化设备进行导管和滴斗之间的组装。实施例1～4中TPE输液器滴斗料和导管料的剥离力均大于58N，明显大于比较例1～3中TPE输液器滴斗料和导管料的剥离力，粘接性能得到明显改善，避免了产品在运输和使用过程中出现导管从滴斗脱落、漏液的现象。
另外，本发明提供的医用导管材料的硬度Shore A在70～80之间，硬度适中，断裂伸长率大于910％，断裂伸长率较优。
再者，本发明提供的热塑性弹性体复合材料制成医用导管的成型温度(挤出成型的螺杆温度)为150～170℃，加工成型温度低，产品能耗减小，可以降低生产成本。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种热塑性弹性体复合材料，其特征在于，由包含如下重量份组分的原料制备得到：
所述加工助剂包由包括高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的原料制备得到；
所述高熔指聚丙烯树脂的熔指为65～80g/10min；所述低熔指聚丙烯树脂的熔指为7～10g/10min；
所述第一苯乙烯类热塑性树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂独立地选自苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段聚合物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯三嵌段聚合物和氢化聚合苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物中的一种或者两种；
所述高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂的质量比为6～12：3～6：1～8。
2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体复合材料，其特征在于，所述丙烯基弹性体中，乙烯的质量分数为15～20wt％。
3.权利要求1所述热塑性弹性体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将第一苯乙烯类热塑性树脂、加工助剂包、聚丙烯树脂、丙烯基弹性体、芥酸酰胺和酚类抗氧剂混匀，经挤出、造粒，得到热塑性弹性体复合材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述挤出的过程中，挤出机加料口至口模之间的温度为160～200℃，口模的温度为180℃。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述加工助剂包按照以下方法进行制备：
将高熔指聚丙烯树脂、低熔指聚丙烯树脂和第二苯乙烯类热塑性树脂混匀，经挤出、造粒、包装，得到加工助剂包；
所述挤出的过程中，挤出机加料口至口模之间的温度为150～200℃，口模的温度为200℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述高熔指聚丙烯树脂采用电子束辐照方法制备，所述电子束的辐照量为10～45KGy。
7.一种医用导管，由权利要求1～2任意一项所述的热塑性弹性体复合材料制备得到，或由权利要求3～6任意一项所述的制备方法制备得到的热塑性弹性体复合材料制备得到。
8.一种医用导管的制备方法，包括以下步骤：
将热塑性弹性体复合材料经挤出成型，得到医用导管；
所述热塑性弹性体复合材料为权利要求1～2任意一项所述的热塑性弹性体复合材料，或权利要求3～6任意一项所述的制备方法制备得到的热塑性弹性体复合材料；
所述挤出成型的螺杆温度为150～170℃。
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|---|---|---|---|
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20240312 Address after: No. 1-34 Weigao West Road, Torch High tech Industrial Development Zone, Weihai City, Shandong Province, 264200 Patentee after: Shandong Weihong Medical Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 1-9 Weigao Road, Chucun Town, Torch High tech Industrial Development Zone, Weihai City, Shandong Province, 264200 Patentee before: Weihai Weigao Import and Export Co.,Ltd. Country or region before: China |
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