CN112079953A - 一种医用橡胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医用橡胶及其制备方法和应用。该橡胶包括至少一种异烯烃聚合物和/或卤化的异烯烃聚合物；其中，所述异烯烃聚合物的聚合单体包括至少一种异烯烃单体，以及任选地至少一种共轭二烯单体，所述聚合单体通过阳离子聚合制备得到所述异烯烃聚合物；所述卤化的异烯烃聚合物由所述异烯烃聚合物卤化得到。以所述异烯烃聚合物总重量计，所述异烯烃聚合物中低聚物的重量含量小于等于0.1％；所述低聚物为碳原子数≤21的低聚物。所得到的医用橡胶中低聚物含量很低，尤其是由该医用橡胶制备的医用胶塞，可以极大程度上降低低聚物迁移到胶塞表面或被药物抽提出来的含量，有效解决了药品和胶塞相容性差的问题，提高了使用的安全性。
Description
技术领域
本发明属于高分子领域，涉及异烯烃阳离子聚合反应，具体涉及一种包含异烯烃聚合物的医用橡胶及其制备方法和应用。
背景技术
工业上，异烯烃聚合物是通过碳阳离子聚合方法制备的。其中，重要的品种有聚异丁烯、丁基橡胶等，丁基橡胶具有良好的化学稳定性和热稳定性，最突出的优点是气密性和水密性好，被广泛用于制造内胎、防振橡胶、工业胶板、医用橡胶等许多方面，在医用橡胶方面，丁基橡胶及其下游产品卤化丁基橡胶因其优异的性能已逐渐替代天然橡胶，用于制备医用胶塞。
异烯烃的碳正离子聚合及其与多烯烃的共聚机理复杂。催化剂体系通常由两种组分组成：引发剂和路易斯酸，引发剂包括提供质子源的物质，如卤化氢、羧酸和水，路易斯酸比如三氯化铝等。在聚合起始阶段，异烯烃与路易斯酸和引发剂反应产生碳正离子，碳正离子进一步与单体反应，然后在链增长步骤中形成新的碳正离子。链增长步骤受单体类型、溶剂类型及其极性、聚合反应温度以及路易斯酸和引发剂的特定组合等因素影响。
丁基橡胶是异丁烯和少量多烯烃(如异戊二烯)的共聚物。由于阳离子聚合是高度放热过程，大规模生产过程中聚合反应需在低于-90℃的温度下进行。由于氯甲烷溶解单体和催化剂，但不溶解聚合产物，且氯甲烷具有适合的凝固点和沸点等优点，利于低温聚合反应，反应聚合物和溶剂及未反应单体容易分离，聚合物反应混合物中聚合物浓度可高达30wt％以上，因此工业上普遍采用氯甲烷作为稀释剂的淤浆法来生产丁基橡胶。
丁基橡胶溶解在脂肪烃(比如正己烷)的溶液中，同氯气或液溴反应，再通过脱除溶剂、洗涤、干燥等工序制备卤化丁基橡胶。
由于用现有技术生产的丁基橡胶中不可避免地包含低分子化合物副产物，如异丁烯的三聚体、四聚体和五聚体等。用此丁基橡胶制备的卤化丁基橡胶，原料丁基橡胶中的低分子化合物或其卤化物仍然残存在橡胶之中。使用上述丁基橡胶及卤化丁基橡胶制备的丁基胶塞在与药物接触过程中，低分子化合物会迁移到胶塞表面或被药物抽提出来，从而污染或破坏药物，降低药效，造成药品和丁基橡胶相容性差的问题。将其他高分子材料涂覆在丁基胶塞上，让药液和丁基胶塞之间有隔离膜，可缓解由于低分子化合物带来的上述药品与丁基胶塞相容性问题。但是丁基胶塞覆膜后的价格提高一倍。
影响丁基胶塞和药物相容性的主要因素是丁基胶塞中的低分子化合物溶出，这些低分子化合物包括胶塞加工过程中硫化剂等添加剂，丁基橡胶原胶中异丁烯、异戊二烯单体或其低聚物。硫化剂带来的低分子量化合物问题可通过采用无硫硫化、无锌硫化等工艺优化解决，但是用现有技术生产低聚物含量低的可用作制备医用胶塞的丁基橡胶及其卤化丁基橡胶是困难的。
发明内容
为了改善现有技术的不足，本发明提供了一种医用橡胶及其制备方法和其作为制备医用胶塞的应用。
一种医用橡胶，所述橡胶包括至少一种异烯烃聚合物和/或至少一种卤化的异烯烃聚合物；
其中，所述异烯烃聚合物的聚合单体包括至少一种异烯烃单体，以及任选地至少一种共轭二烯单体，所述聚合单体通过阳离子聚合制备得到所述异烯烃聚合物；
其中，所述卤化的异烯烃聚合物由所述异烯烃聚合物卤化得到；
以所述异烯烃聚合物和/或所述卤化的异烯烃聚合物的总重量计，所述异烯烃聚合物和/或所述卤化的异烯烃聚合物中低聚物的重量含量小于等于0.1％，例如小于等于0.08％，再如小于等于0.07％，又如小于等于0.06％。
进一步地，本发明还提供一种医用胶塞，所述医用胶塞由至少包含上述医用橡胶制成。优选地，所述医用橡胶为丁基橡胶和/或卤化丁基橡胶。
本发明还提供一种改善药品与医用胶塞中医用橡胶之间相容性的方法，其中，采用包括下述步骤的方法制备所述医用橡胶：
至少一种异烯烃单体和任选地至少一种共轭二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于溶剂中反应，制备得到包含异烯烃聚合物的医用橡胶；
或者，至少一种异烯烃单体和任选地至少一种共轭二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于溶剂中反应，将反应物进一步卤化，制备得到包含卤化的异烯烃聚合物的医用橡胶；
其中，所述的引发剂以R-X表示的聚合物，X代表卤素，例如X为氟、氯、溴或碘，优选为氯；R的碳原子数大于或等于24，例如，碳原子数大于或等于28，示例性地，碳原子数可以为32、36、40、44、48、52、56、60、64、68、72或76；
优选地，所述的引发剂具有式(1)所示的结构的聚合物：
其中，R1和R3相同或不同，可以彼此独立地选自C1-C8烷基，例如C1-C4烷基，优选地，可以选自甲基或乙基，示例性地，R1选自甲基，R3选自甲基或乙基；
R2可以选自碳原子数大于等于21的烷基，例如C21-C201烷基，还例如C23-C190烷基，再如C30-C100烷基，示例性地，可以选自C21烷基、C25烷基、C45烷基、C52烷基、C73烷基。
本发明的有益效果：
发明人出人预料地发现，本发明异烯烃聚合物制备过程中，通过选择碳原子数大于或等于24的特定结构聚合物的引发剂，可以制备得到低聚物含量低的异烯烃聚合物。所得到的异烯烃聚合物中低聚物含量很低，用此低聚物含量低的异烯烃聚合物卤化反应后得到的卤化异烯烃聚合物中的低聚物含量也很低，其用于医用橡胶，尤其是由该医用橡胶制备的医用胶塞，可以极大程度上降低低聚物迁移到胶塞表面或被药物抽提出来的含量，有效解决了药品和胶塞相容性差的问题，大大提高了使用的安全性。
具体实施方式
[异烯烃聚合物]
如前所述，本发明的橡胶中包括一种异烯烃聚合物，其聚合单体包括至少一种异烯烃单体，以及任选地至少一种共轭二烯单体，所述聚合单体通过阳离子聚合制备得到所述异烯烃聚合物，以所述异烯烃聚合物总重量计，所述异烯烃聚合物中低聚物的重量含量小于等于0.1％，例如小于等于0.08％，再如小于等于0.07％，又如小于等于0.06％。
其中，所述低聚物为碳原子数≤21的低聚物，例如碳原子数≤20，再如碳原子数≤17，又如碳原子数≤13的低聚物。
其中，所述异烯烃聚合物的数均分子量为50000-200000。
其中，所述异烯烃聚合物的分子量分布指数为1.5-4.0。
其中，所述聚合单体包括至少一种异烯烃单体和至少一种共轭二烯单体，所述共轭二烯单体的含量为0.5-10wt％，例如0.5-5wt％，优选为1.5-4.5wt％。
其中，所述的异烯烃单体为C4-C8异烯烃，优选为C4-C6异烯烃，比如可以为异丁烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯和4-甲基-1-戊烯中的至少一种，示例性地，所述异烯烃单体为异丁烯。
其中，所述的共轭二烯单体为C4-C20共轭二烯，优选为C4-C14共轭二烯，比如可以为丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、月桂烯、己二烯和1,3-戊二烯中的至少一种，示例性地，所述共轭二烯单体为异戊二烯。
优选地，所述异烯烃聚合物为异丁烯和异戊二烯聚合形成的丁基橡胶。
[卤化的异烯烃聚合物]
如前所述，本发明的橡胶中还可以包括一种卤化的异烯烃聚合物，其聚合单体包括至少一种异烯烃单体，以及任选地至少一种共轭二烯单体，所述聚合单体通过阳离子聚合制备得到异烯烃聚合物，所述异烯烃聚合物卤化得到所述卤化的异烯烃聚合物；以所述卤化的异烯烃聚合物总重量计，所述卤化的异烯烃聚合物中低聚物的重量含量小于等于0.1％，例如小于等于0.08％，再如小于等于0.07％，又如小于等于0.06％。
其中，所述低聚物为碳原子数≤21的低聚物，例如碳原子数≤20，再如碳原子数≤17，又如碳原子数≤13的低聚物。
其中，所述卤化的异烯烃聚合物的数均分子量为50000-200000。
其中，所述卤化的异烯烃聚合物的分子量分布指数为1.5-4.0。
其中，所述聚合单体包括至少一种异烯烃单体和至少一种共轭二烯单体，所述共轭二烯单体的含量为0.5-10wt％，例如0.5-5wt％，优选为1.5-4.5wt％。
其中，所述的异烯烃单体为C4-C8异烯烃，优选为C4-C6异烯烃，比如可以为异丁烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯和4-甲基-1-戊烯中的至少一种，示例性地，所述异烯烃单体为异丁烯。
其中，所述的共轭二烯单体为C4-C20共轭二烯，优选为C4-C14共轭二烯，比如可以为丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、月桂烯、己二烯和1,3-戊二烯中的至少一种，示例性地，所述共轭二烯单体为异戊二烯。
优选地，所述卤化的异烯烃聚合物为卤化丁基橡胶。
优选地，以所述异烯烃聚合物的重量计，所述卤化的异烯烃聚合物中卤素的含量为0.2-8％，优选0.5-4.0％。
[医用橡胶]
本发明的医用橡胶包括上述的异烯烃聚合物和/或卤化的异烯烃聚合物，具体的，所述异烯烃聚合物的聚合单体包括至少一种异烯烃单体，以及任选地至少一种共轭二烯单体，所述聚合单体通过阳离子聚合制备得到所述异烯烃聚合物；其中，所述卤化的异烯烃聚合物由所述异烯烃聚合物卤化得到；
以所述异烯烃聚合物和/或所述卤化的异烯烃聚合物的总重量计，所述异烯烃聚合物和/或所述卤化的异烯烃聚合物中低聚物的重量含量小于等于0.1％，例如小于等于0.08％，再如小于等于0.07％，又如小于等于0.06％。
其中，所述低聚物为碳原子数≤21的低聚物，例如碳原子数≤20，再如碳原子数≤17，又如碳原子数≤13的低聚物。
其中，所述异烯烃聚合物或所述卤化的异烯烃聚合物的数均分子量为50000-200000。
其中，所述异烯烃聚合物或所述卤化的异烯烃聚合物的分子量分布指数为1.5-4.0。
其中，所述聚合单体包括至少一种异烯烃单体和至少一种共轭二烯单体，所述共轭二烯单体的含量0.5-10wt％，例如0.5-5wt％，优选为1.5-4.5wt％。
其中，所述的异烯烃单体为C4-C8异烯烃，优选为C4-C6异烯烃，比如可以为异丁烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯和4-甲基-1-戊烯中的至少一种，示例性地，所述异烯烃单体为异丁烯。
其中，所述的共轭二烯单体为C4-C20共轭二烯，优选为C4-C14共轭二烯，比如可以为丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、月桂烯、己二烯和1,3-戊二烯中的至少一种，示例性地，所述共轭二烯单体为异戊二烯。
优选地，所述异烯烃聚合物为异丁烯和异戊二烯聚合形成的丁基橡胶。
优选地，所述卤化的异烯烃聚合物为卤化丁基橡胶；
优选地，以所述异烯烃聚合物的重量计，所述卤化的异烯烃聚合物中卤素的含量为0.2-8％，优选0.5-4.0％。
优选地，所述医用橡胶为丁基橡胶或卤化丁基橡胶。
[改善药品与医用橡胶之间相容性的方法]
本发明中提出了一种制备异烯烃聚合物和/或卤化的异烯烃聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：
至少一种异烯烃单体和任选地至少一种共轭二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于溶剂中反应，制备得到异烯烃聚合物；
或者，至少一种异烯烃单体和任选地至少一种共轭二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于溶剂中反应，将反应物卤化，制备得到卤化的异烯烃聚合物；
其中，所述的引发剂以R-X表示的聚合物，X代表卤素，例如X为氟、氯、溴或碘，优选为氯；R的碳原子数大于或等于24，例如，碳原子数大于或等于28，示例性地，碳原子数可以为32、36、40、44、48、52、56、60、64、68、72或76；
优选地，所述的引发剂具有式(1)所示的结构的聚合物：
其中，R1和R3相同或不同，可以彼此独立地选自C1-C8烷基，例如C1-C4烷基，优选地，可以选自甲基或乙基，示例性地，R1选自甲基，R3选自甲基或乙基；
R2可以选自碳原子数大于等于21的烷基，例如C21-C201烷基，还例如C23-C190烷基，再如C30-C100烷基，示例性地，可以选自C21烷基、C25烷基、C45烷基、C52烷基、C73烷基。
进一步的，本发明提出了一种改善药品与医用胶塞中医用橡胶之间相容性的方法，所述方法中采用上述的制备异烯烃聚合物和/或卤化的异烯烃聚合物的方法制备所述医用橡胶中包含的异烯烃聚合物和/或卤化的异烯烃聚合物。
其中，所述的异烯烃单体为C4-C8异烯烃，优选为C4-C6异烯烃，比如可以为异丁烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯和4-甲基-1-戊烯中的至少一种，示例性地，所述异烯烃单体为异丁烯。
其中，所述的共轭二烯单体为C4-C20共轭二烯，优选为C4-C14共轭二烯，比如可以为丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、月桂烯、己二烯和1,3-戊二烯中的至少一种，示例性地，所述共轭二烯单体为异戊二烯。
其中，所述聚合单体包括至少一种异烯烃单体和至少一种共轭二烯单体，所述共轭二烯单体的含量0.5-10wt％，例如0.5-5wt％，优选为1.5-4.5wt％。
其中，所述的路易斯酸选自铝、硼、钛、锆和锡的卤化物中的至少一种；例如，可以选自三氯化铝、三溴化铝、三氟化硼、三氯化硼、二氯化乙基铝(EADC)、氯化二乙基铝(DEAC)、倍半氯化乙基铝(EASC)、三甲基铝和三乙基铝、四氯化钛、四氯化锆和四氯化锡等中的至少一种；优选为三氯化铝、EADC、EASC、DEAC、三氟化硼和四氯化钛等中的至少一种；更优选为EASC、EADC或者二者的混合物。
其中，所述的路易斯酸在反应体系中的浓度是本领域中通常用于阳离子聚合方法中的浓度。优选地，所述路易斯酸在反应体系中的浓度为50-500pm，例如70-400ppm，示例性地，浓度为200ppm。
其中，所述引发剂R-X中的R为聚异丁烯基，R具有如式(2)所示的结构：
其中，k≥4，例如k≥5，又如k≥10，再如k≥20，示例性地，k＝4、5、6、7、8、9、10、13、17、19或22；
X为氟、氯、溴或碘，优选为氯。
其中，所述引发剂在反应体系中的浓度可以为20-1000ppm，例如200-700ppm，示例性地，浓度为350ppm。
其中，所述引发剂可以采用本领域已知方法制备得到。
上述引发剂和路易斯酸的配合，能够引发单体在聚合体系内的快速、简单的聚合，且促使高分子量的聚合物生成。
其中，所述溶剂可以为极性溶剂和/或非极性溶剂。其中，所述的极性溶剂为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、正丁基氯和氯苯等中的至少一种，例如为一氯甲烷。其中，所述的非极性溶剂为烃类和芳族环烃类或它们的混合物，例如所述非极性溶剂可以选自异戊烷、己烷、甲基环己烷、环己烷和甲苯等中的至少一种。
其中，所述的反应可以在-40℃到所述溶剂的冰点范围内的任一温度下进行。例如，所述反应在-110～-40℃温度下进行；示例性地，所述反应在-95℃温度下进行。
其中，所述反应可以采用淤浆法，也可以采用溶剂法聚合。
其中，所述的淤浆法，包括将所述异烯烃单体和共轭二烯烃单体溶解在所述极性溶剂中，在一定温度下，加入催化剂(包括所述路易斯酸和所述引发剂)催化反应，所得的聚合物不溶于所述极性溶剂，析出的颗粒状聚合物分散于所述极性溶剂中，形成淤浆。术语“淤浆”是指已经聚合至它们从溶剂中沉淀出来的阶段的起反应的单体。
其中，所述的溶剂法包括将所述异烯烃单体和共轭二烯烃单体溶解在所述极性溶剂或者所述极性溶剂和所述非极性溶剂的混合溶剂中，在一定温度下加入催化剂(包括所述路易斯酸和所述引发剂)催化反应，生成的聚合物溶于溶剂中，反应产物为聚合物的溶液。
其中，所述卤素为氟、氯、溴或碘，优选为氯或溴。例如，所述反应物和卤素反应的过程可以包括：将所述反应物溶解在脂肪烃溶剂中，与氯气或液溴反应即可。进一步地，所述反应物和卤素反应的过程还可以包括：反应完成后，脱除溶剂、洗涤、干燥等工序。
示例性的，所述制备方法包括如下步骤：至少一种异烯烃单体和至少一种共轭二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于所述极性溶剂中发生淤浆聚合反应；或者，将所述聚合反应产物与氯气或液溴反应。
所述引发剂R-X中的R为聚异丁烯基，R具有如式(2)所示的结构：
其中，k≥4，例如k≥5，又如k≥10，再如k≥20，示例性地，k＝4、5、6、7、8、9、10、13、17、19或22；X为Cl。
示例性的，所述医用橡胶为丁基橡胶或氯化丁基橡胶，采用包括下述步骤的方法制备所述丁基橡胶：异丁烯单体和异戊二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于溶剂中反应；
采用包括下述步骤的方法制备所述氯化丁基橡胶：异丁烯单体和异戊二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于溶剂中反应，反应物溶解在脂肪烃溶剂中，与氯气反应；
所述引发剂、路易斯酸、溶剂、反应条件等具有如上文所述的含义。
其中，以所述丁基橡胶或所述氯化丁基橡胶的总重量计，所述丁基橡胶或所述氯化丁基橡胶中低聚物的重量含量小于0.1％，例如小于0.08％，再如小于0.07％，又如小于0.06％。所述低聚物为碳原子数≤21的低聚物，例如碳原子数≤20，再如碳原子数≤17，又如碳原子数≤13的低聚物。所述丁基橡胶或所述氯化丁基橡胶的数均分子量为50000-200000。所述丁基橡胶的分子量分布指数为1.5-4.0。
聚合单体、路易斯酸、引发剂和溶剂接触的次序对于本发明来说不是关键的。优选地，在进入反应器之前，单体不与路易斯酸和引发剂接触。
所述的“丁基橡胶”被定义为指主要包括由异丁烯衍生的重复单元，但还包括由共轭二烯衍生的重复单元的聚合物。
所述的“反应体系”包括在异烯烃聚合物反应器内的催化剂体系、聚合单体和稀释剂或溶剂体系。
所述的“催化剂体系”由上述路易斯酸和引发剂组成。
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
聚合物分子量由安捷伦公司PL-GPC50(配示差折光检测器和蒸发光散射检测器)测试。溶出物分析采用安捷伦公司GC7820气相色谱仪，色谱柱：聚乙二醇毛细管色谱柱(DB-WAX，30m×0.25mm×0.25μm)。
实施例1
作为医用橡胶的丁基橡胶，其由异丁烯单体和异戊二烯单体通过阳离子聚合制备得到。其数均分子量在50000-200000之间，分子量分布指数在1.5-4.0之间。
使用该丁基橡胶制备医用胶塞使用，改善药品与医用胶塞中丁基橡胶之间相容性的方法，其中，采用包括如下步骤制备丁基橡胶：
无水无氧手套箱中将一氯甲烷加入到带机械搅拌的玻璃反应器，冷却到-95℃，加入异丁烯单体和异戊二烯单体，异丁烯的浓度为10wt％，异戊二烯的浓度为0.28wt％。搅拌，加入路易斯酸和引发剂的混合物，催化反应进行，得到丁基橡胶。路易斯酸和引发剂加入量及配比见表1。
引发剂R-X按照本领域的已知方法由异丁烯聚合物和HCl制备。
表1
| 实施例 | 引发剂<sup>*</sup>(ppm) | 对应式(2)中k值 | 路易斯酸(ppm) |
| 1 | RCl(Mn350，PDI 1.14)(200) | k≈4 | EADC(210) |
注释*：RCl是指结构式如式(2)，Mn、PDI是指R的分子量及RCl分子量分布系数(Mw/Mn)。
实施例2-6
无水无氧手套箱中将异戊烷和氯乙烷(重量比异戊烷/氯乙烷＝3:1)混合溶剂加入到带机械搅拌的玻璃反应器，冷却到-80℃，加入异丁烯单体和异戊二烯单体，异丁烯的浓度为10wt％，异戊二烯的浓度为0.28wt％。搅拌，加入路易斯酸和引发剂的混合物，催化反应进行，得到丁基橡胶。路易斯酸和引发剂加入量及配比见表2。引发剂R-X按照本领域的已知方法由异丁烯聚合物和HCl制备。
表2.
| 实施例 | 引发剂<sup>*</sup>(ppm) | 对应式(2)中k值 | 路易斯酸(ppm) |
| 2 | RCl(Mn500，PDI 2.12)(280) | k≈7 | EADC(210) |
| 3 | RCl(Mn600，PDI 2.02)(350) | k≈9 | EADC(210) |
| 4 | RCl(Mn1080，PDI 2.40)(610) | k≈17 | EADC(210) |
| 5 | RCl(Mn1200，PDI 1.80)(690) | k≈19 | EADC(210) |
| 6 | RCl(Mn1345，PDI 2.90)(770) | k≈22 | EADC(210) |
注释*：RCl是指结构式如式(2)，Mn、PDI是指R的分子量，及RCl分子量分布系数(Mw/Mn)。
实施例7-12
作为医用橡胶的氯化丁基橡胶，其由丁基橡胶与氯气反应制备得到。其数均分子量在50000-200000之间，分子量分布指数在1.5-4.0之间，以异烯烃聚合物的重量计，卤化的异烯烃聚合物中卤素的含量为0.5-4.0％。
使用该氯化丁基橡胶制备医用胶塞使用，改善药品与医用胶塞中氯化丁基橡胶之间相容性的方法，其中，采用包括如下步骤制备氯化丁基橡胶：
将实施例1-6中的丁基橡胶溶解在己烷中，向丁基橡胶己烷溶液中通入氯气反应，制备得到实施例1-6产品对应的氯化丁基橡胶(HIIR)。
实施例13
(1)考察实施例1-6的丁基橡胶作为医用胶塞时的性能—产品小分子溶出实验
取生胶适量，剪成1～2mm的颗粒，精密称取1g，置60mL螺纹口样品管中，精密加入内标溶液5mL，加入环己烷5mL(为提高溶解速度，可另加入5mL二氯甲烷)，旋紧拧盖，振摇约3小时至完全溶解，加入甲醇15mL，旋紧拧盖，剧烈振摇约1min，用不带有橡胶密封件的注射器吸取部分溶液，经0.45μm滤膜过滤，得到样品测试溶液。
参照YBX-2004-2014中国医药包装协会标准《药用胶塞用合成聚异丁烯类橡胶》附录B(规范性附录)：低聚物含量的测定(气相色谱法)。以二苯甲酮为内标物，气相色谱分析测试样品中碳原子数小于等于21的低聚物含量。
普通丁基橡胶为日本丁基橡胶公司的JSR268。
(2)考察实施例7-12的氯化丁基橡胶作为医用胶塞时的性能—产品小分子溶出实验
实施例7-12的氯化丁基橡胶按照(1)中的小分子溶出实验进行测试。
(1)和(2)的测试结果表明：实施例1-6中的丁基橡胶和其对应的HIIR(实施例7-12)中的低聚物(碳原子数≤21的低聚物)的重量含量均小于0.1％，且HIIR中小分子比例和丁基橡胶原胶中基本保持一致，均符合丁基橡胶医用胶塞使用标准。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种医用橡胶，其特征在于，所述橡胶包括至少一种异烯烃聚合物和/或至少一种卤化的异烯烃聚合物；
其中，所述异烯烃聚合物的聚合单体包括至少一种异烯烃单体，以及任选地至少一种共轭二烯单体，所述聚合单体通过阳离子聚合制备得到所述异烯烃聚合物；
其中，所述卤化的异烯烃聚合物由所述异烯烃聚合物卤化得到；
以所述异烯烃聚合物和/或所述卤化的异烯烃聚合物的总重量计，所述异烯烃聚合物或所述卤化的异烯烃聚合物中低聚物的重量含量小于等于0.1％；
优选地，所述低聚物为碳原子数≤21的低聚物；
优选地，所述异烯烃聚合物或所述卤化的异烯烃聚合物的数均分子量为50000-200000；
优选地，所述异烯烃聚合物或所述卤化的异烯烃聚合物的分子量分布指数为1.5-4.0；
优选地，所述聚合单体包括至少一种异烯烃单体和至少一种共轭二烯单体，所述共轭二烯单体的含量为0.5-10wt％，优选0.5-5.0wt％；
优选地，所述的异烯烃单体为C4-C8异烯烃，所述的共轭二烯单体为C4-C20共轭二烯；
优选地，所述异烯烃聚合物为丁基橡胶；
优选地，所述卤化的异烯烃聚合物为卤化丁基橡胶；
优选地，以所述异烯烃聚合物的重量计，所述卤化的异烯烃聚合物中卤素的含量为0.2-8％，优选0.5-4.0％。
2.一种医用胶塞，其特征在于，所述医用胶塞由至少包含权利要求1所述的医用橡胶制成；优选地，所述医用橡胶为丁基橡胶或卤化丁基橡胶。
3.一种改善药品与医用胶塞中医用橡胶之间相容性的方法，其特征在于，采用包括下述步骤的方法制备所述医用橡胶：
至少一种异烯烃单体和任选地至少一种共轭二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于溶剂中反应，制备得到包含异烯烃聚合物的医用橡胶；
或者，至少一种异烯烃单体和任选地至少一种共轭二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于溶剂中反应，将反应物卤化，制备得到包含卤化的异烯烃聚合物的医用橡胶；
其中，所述的引发剂以R-X表示的聚合物，X代表卤素；R的碳原子数大于或等于24；
优选地，所述的引发剂具有式(1)所示的结构的聚合物：
其中，R1和R3相同或不同，彼此独立地选自C1-C8烷基；R2选自碳原子数大于等于21的烷基。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的异烯烃单体为C4-C8异烯烃，优选为C4-C6异烯烃，更优选为异丁烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯和4-甲基-1-戊烯中的至少一种；
优选地，所述的共轭二烯单体为C4-C20共轭二烯，优选为C4-C14共轭二烯，更优选为丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、月桂烯、己二烯和1,3-戊二烯中的至少一种；
优选地，所述共轭二烯单体占所述聚合单体质量为0.5-10wt％，优选0.5-5.0wt％；
优选地，所述卤素为氟、氯、溴、碘，优选为氯或溴。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述的路易斯酸选自铝、硼、钛、锆和锡的卤化物中的至少一种；
优选地，选自三氯化铝、三溴化铝、三氟化硼、三氯化硼、二氯化乙基铝(EADC)、氯化二乙基铝(DEAC)、倍半氯化乙基铝(EASC)、三甲基铝和三乙基铝、四氯化钛、四氯化锆和四氯化锡中的至少一种；
优选地，所述路易斯酸在反应体系中的浓度为50-500ppm。
6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述引发剂R-X中的R为聚异丁烯基，R具有如式(2)所示的结构：
其中，k≥4；
优选地，所述引发剂在反应体系中的浓度为20-1000ppm。
7.根据权利要求3-6任一项所述的方法，其特征在于，所述溶剂为极性溶剂和/或非极性溶剂；
其中，所述的极性溶剂为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、正丁基氯和氯苯中的至少一种；
所述的非极性溶剂为烃类和芳族环烃类或它们的混合物，优选地所述非极性溶剂选自异戊烷、己烷、甲基环己烷、环己烷和甲苯中的至少一种。
8.根据权利要求3-7任一项所述的方法，其特征在于，所述的反应在-40℃到所述溶剂的冰点范围内的任一温度下进行；
优选地，所述反应采用淤浆法或溶剂法聚合。
9.根据权利要求3-8任一项所述的方法，其特征在于，所述医用橡胶具有如权利要求1所述的含义。
10.一种改善药品与医用胶塞中医用橡胶之间相容性的方法，其特征在于，采用包括下述步骤的方法制备所述丁基橡胶：
异丁烯单体和异戊二烯单体，在路易斯酸和引发剂作用下于溶剂中反应，制备得到包含丁基橡胶的医用橡胶。
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| CN101215343A (zh) * | 2008-01-17 | 2008-07-09 | 陈苏 | 溴化丁基橡胶的生产方法 |
| CN103405335A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-11-27 | 山东威高集团医用高分子制品股份有限公司 | 一种表面修饰的胶塞及其制备方法 |
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