CN114106443B - 一种抗菌热缩管及其制备方法和应用 - Google Patents

一种抗菌热缩管及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌热缩管，包括如下重量份的各组分：1‑30份改性多巴胺；100份聚乙烯；10‑50份EVA；10‑30份POE；1‑10份抗氧剂；其中改性多巴胺为烯酰氯改性的多巴胺。同时还提供了抗菌热缩管的制备方法，包括S1、多巴胺的修饰：取多巴胺、缚酸剂，再倒入有机溶剂，搅拌后在氮气保护条件下，滴加烯酰氯试剂进行反应，反应结束后过滤沉淀物，蒸发有机溶剂，得到改性多巴胺；S2、抗菌热缩管制备：取改性多巴胺，加入聚乙烯、EVA、POE、抗氧剂，进行混料造粒后挤出空心管材，然后对管材进行辐照交联改性，再经扩张得抗菌热缩管。本发明制备的热缩管具有优异的抗菌性能，可实现热缩管在医疗器械领域中的产业化应用。

Description

一种抗菌热缩管及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于改性热缩管技术领域，涉及一种抗菌热缩管及其制备方法和应用。
背景技术
热缩管材料凭借自身良好的耐磨性、密封性、绝缘性、防腐和防潮等性能而广泛应用在国防军工、汽车、高铁、电子、电力、通信等行业中。目前，越来越多的科研人员将热缩管应用到医疗器械行业中来，虽然热缩管有诸多优异性能，但是也有其不足之处。热缩管在长期的使用过程中会容易滋生细菌、霉菌、病毒，严重威胁了患者的身体健康，从而限制了其在医疗器械领域中的应用，故针对此，本领域技术人员有必要提供一种抗菌热缩管，增强热缩管的应用场景。
发明内容
针对热缩管在使用过程中容易滋生细菌、霉菌、病毒的问题，本发明旨在提供一种医疗用抗菌热缩管，并提供其制备方法。本发明通过制得改性的多巴胺，并将其接枝在热缩管的相应基体材料中，制备出具有优异抗菌性能的热缩管，实现热缩管在医疗器械领域中的产业化应用。
本发明的目的之一是提供一种抗菌热缩管，所采用的技术方案如下：
一种抗菌热缩管，包括如下重量份的各组分：
1-30份改性多巴胺；
100份聚乙烯；
10-50份乙烯-醋酸乙烯共聚物；
10-30份乙烯-辛烯共聚物；
1-10份抗氧剂；
其中改性多巴胺为烯酰氯改性的多巴胺。
优选的，所述的改性多巴胺采用的烯酰氯为丙烯酰氯或5-己烯酰氯或十一烯酰氯中的任一种或两种的混合物。
本发明的目的之二是提供一种抗菌热缩管的制备方法，制备步骤如下：
S1、多巴胺的修饰：
取多巴胺、缚酸剂，再倒入有机溶剂，搅拌后在氮气保护条件下，滴加烯酰氯试剂进行反应，反应结束后过滤沉淀物，蒸发有机溶剂，得到改性多巴胺；其中，多巴胺与缚酸剂、烯酰氯试剂的摩尔比为(100-1)：1：(100-1)；
S2、抗菌热缩管制备：
以重量份计，取1-30份改性多巴胺，加入100份聚乙烯、10-50份乙烯-醋酸乙烯共聚物、10-30份乙烯-辛烯共聚物、1-10份抗氧剂，进行混料造粒后挤出空心管材，然后对管材进行辐照交联改性，再经扩张得抗菌热缩管。
优选的，步骤S1中，所述的缚酸剂为三乙胺或吡啶中的任一种；或者为三乙胺与吡啶的混合物。
优选的，步骤S1中，控制搅拌转速为：100-380r/min。
优选的，步骤S1中，所述的烯酰氯试剂为丙烯酰氯或5-己烯酰氯或十一烯酰氯中的任一种或两种的混合物。
优选的，步骤S1中的反应温度为20-50℃下，反应时间为2-24h。
优选的，步骤S2中，所述的辐照交联改性所需剂量为50-250kGy。
优选的，步骤S2中，所述的扩张采用正压连续扩张或负压连续扩张。
本发明的目的之三是提供一种抗菌热缩管的应用，基于其稳定的抗菌性能，可性能优异的应用于制备医疗器械。
本发明的有益效果体现在：
(1)本发明在热缩管的加工制作过程中添加了改性多巴胺抗菌填料，可在长期的使用过程中减少细菌、霉菌、病毒等的滋生，减少对患者的身体健康影响；
(2)本发明制备的具有抗菌性能的热缩管，经过电子加速器的辐照，将抗菌材料交联在高分子基体材料上，保证了抗菌作用在高分子基体材料中填充的稳定性、持久性。
附图说明
图1为本发明改性多巴胺的制备反应。
图2为本发明改性多巴胺在基体树脂上的交联结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种实施例，为一种抗菌热缩管，包括如下重量份的各组分：
1-30份改性多巴胺；
100份聚乙烯；
10-50份EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)；
10-30份POE(乙烯-辛烯共聚物)；
1-10份抗氧剂；
其中改性多巴胺为烯酰氯改性的多巴胺。
作为优选的，所述的改性多巴胺采用的烯酰氯为丙烯酰氯或5-己烯酰氯或十一烯酰氯中的任一种或两种的混合物。
本发明制得了改性多巴胺，并将其通过辐射交联的方式接枝在树脂基体材料中，由此制得的热缩管不仅具有优异的抗菌性能，且可持久稳定的接枝在高分子基体材料中。
基于上述配方，本发明继续提供一种抗菌热缩管的制备方法，制备步骤如下：
S1、多巴胺的修饰：
取多巴胺、缚酸剂于圆底烧瓶中，再倒入除水有机溶剂，磁力搅拌、且在氮气保护条件下，滴加烯酰氯试剂进行反应，反应结束后过滤沉淀物，旋转蒸发有机溶剂，得到改性多巴胺；其中，多巴胺与缚酸剂、烯酰氯试剂的摩尔比为(10-1)：1：(10-1)；比如，多巴胺、缚酸剂、烯酰氯试剂的摩尔质量分别为0.05-0.5mol、0.005-0.05mol、0.05-0.5mol；有机溶剂的体积为300-750ml；如图1的化学式所示：
S2、抗菌热缩管制备：
以重量份计，取1-30份改性多巴胺，加入作为基体树脂的100份聚乙烯、10-50份EVA、10-30份POE、1-10份抗氧剂，通过密炼机、双螺杆混料造粒；通过单螺杆挤出机挤出空心管材，经电子加速器对管材进行辐照交联改性，交联作用如图2所示，经扩张得抗菌热缩管。
根据本发明提供的该制备方法，对多巴胺经烯酰氯修饰后，经过电子加速器的辐照，可均匀且充分紧密的交联在特定的基体树脂材料上，保证了抗菌填料在高分子基体材料中的填充稳定性、持久性。
作为优选的实施例，步骤S1中：
所述的缚酸剂为三乙胺或吡啶中的任一种，或者为三乙胺与吡啶的混合物。
控制搅拌转速为：100-380r/min。
所述的烯酰氯试剂为丙烯酰氯或5-己烯酰氯或十一烯酰氯中的任一种或两种的混合物。
反应温度为20-50℃，反应时间为2-24h。
基于上述，保证对多巴胺的改性效果，充分发挥活性基团的化学交联作用。
作为优选的另一实施例，步骤S2中：
所述的辐照交联改性所需剂量为50-250kGy，使改性多巴胺与基体材料形成均匀紧密的交联。
所述的扩张采用正压连续扩张或负压连续扩张。因该两种扩张工艺均为本领域公知的方式，故此处不做进一步详细赘述。
根据上述实施例制备的抗菌热缩管，基于所获得热缩管稳定的抗菌性能，其可应用于制备医疗器械。
以下提供若干具体的实施例和性能测试结果：
实施例1
取0.1mol多巴胺、0.05mol缚酸剂于圆底烧瓶中，再倒入300ml有机溶剂，磁力搅拌，氮气保护条件下，滴加0.1mol丙烯酰氯试剂，40℃下，反应8h，过滤沉淀物，旋转蒸发有机溶剂，得到改性多巴胺；
取3份改性多巴胺，加入100份聚乙烯、30份EVA、10份POE、3份抗氧剂，通过密炼机、双螺杆混料造粒。通过单螺杆挤出机挤出空心管材，经电子加速器对管材进行辐照交联改性，经扩张得抗菌热缩管。
实施例2
取0.1mol多巴胺、0.05mol缚酸剂于圆底烧瓶中，再倒入300ml有机溶剂，磁力搅拌，氮气保护条件下，滴加0.1mol 5-己烯酰氯试剂，40℃下，反应8h，过滤沉淀物，旋转蒸发有机溶剂，得到改性多巴胺；
取3份改性多巴胺，加入100份聚乙烯、30份EVA、10份POE、3份抗氧剂，通过密炼机、双螺杆混料造粒。通过单螺杆挤出机挤出空心管材，经电子加速器对管材进行辐照交联改性，经扩张得抗菌热缩管。
实施例3
取0.1mol多巴胺、0.05mol缚酸剂于圆底烧瓶中，再倒入300ml有机溶剂，磁力搅拌，氮气保护条件下，滴加0.1mol十一烯酰氯试剂，40℃下，反应8h，过滤沉淀物，旋转蒸发有机溶剂，得到改性多巴胺；
取3份改性多巴胺，加入100份聚乙烯、30份EVA、10份POE、3份抗氧剂，通过密炼机、双螺杆混料造粒。通过单螺杆挤出机挤出空心管材，经电子加速器对管材进行辐照交联改性，经扩张得抗菌热缩管。
实施例4
取0.1mol多巴胺、0.05mol缚酸剂于圆底烧瓶中，再倒入300ml有机溶剂，磁力搅拌，氮气保护条件下，滴加0.1mol 5-己烯酰氯试剂，40℃下，反应8h，过滤沉淀物，旋转蒸发有机溶剂，得到改性多巴胺；
取10份改性多巴胺，加入100份聚乙烯、30份EVA、10份POE、5份抗氧剂，通过密炼机、双螺杆混料造粒。通过单螺杆挤出机挤出空心管材，经电子加速器对管材进行辐照交联改性，经扩张得抗菌热缩管。
实施例5
取0.1mol多巴胺、0.05mol缚酸剂于圆底烧瓶中，再倒入300ml有机溶剂，磁力搅拌，氮气保护条件下，滴加0.1mol 5-己烯酰氯试剂，50℃下，反应2h，过滤沉淀物，旋转蒸发有机溶剂，得到改性多巴胺。
取30份改性多巴胺，加入100份聚乙烯、50份EVA、30份POE、10份抗氧剂，通过密炼机、双螺杆混料造粒。通过单螺杆挤出机挤出空心管材，经电子加速器对管材进行辐照交联改性，经扩张得抗菌热缩管。
实施例6
取100份聚乙烯、30份EVA、10份POE、3份抗氧剂，通过密炼机、双螺杆混料造粒。通过单螺杆挤出机挤出空心管材，经电子加速器对管材进行辐照交联改性，经扩张得抗菌热缩管。
各实施例霉菌测试结果见下表1，从测试结果可看出：抗菌填料的添加使得热缩管具有抗菌性能，同时保持了良好的力学性能。
表1.霉菌测试结果
霉菌测试 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％)
实施例1 1级(有零星霉菌生长) 18.17 400.11
实施例2 0级(未见霉菌生长) 18.23 405.06
实施例3 0级(未见霉菌生长) 18.35 391.77
实施例4 0级(未见霉菌生长) 17.97 368.32
实施例5 0级(未见霉菌生长) 17.58 321.66
实施例6 有霉菌生长 18.33 412.08
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种抗菌热缩管的制备方法，其特征在于，包括如下的制备步骤：
S1、多巴胺的修饰：取多巴胺、缚酸剂，再倒入有机溶剂，搅拌后在氮气保护条件下，滴加烯酰氯试剂进行反应，反应结束后过滤沉淀物，蒸发有机溶剂，得到改性多巴胺；其中，多巴胺与缚酸剂、烯酰氯试剂的摩尔比为(100-1)：1：(100-1)；
S2、抗菌热缩管制备：
以重量份计，取1-30份改性多巴胺，加入100份聚乙烯、10-50份乙烯-醋酸乙烯共聚物、10-30份乙烯-辛烯共聚物、1-10份抗氧剂，进行混料造粒后挤出空心管材，然后对管材进行辐照交联改性，再经扩张得抗菌热缩管。
2.根据权利要求1所述的抗菌热缩管的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述的缚酸剂为三乙胺和/或吡啶。
3.根据权利要求1所述的抗菌热缩管的制备方法，其特征在于：步骤S1中，控制搅拌转速为：100-380r/min。
4.根据权利要求1所述的抗菌热缩管的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述的烯酰氯试剂为丙烯酰氯或5-己烯酰氯或十一烯酰氯中的任一种或两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的抗菌热缩管的制备方法，其特征在于：步骤S1中的反应温度为20-50℃下，反应时间为2-24h。
6.根据权利要求1所述的抗菌热缩管的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述的辐照交联改性所需剂量为50-250kGy。
7.根据权利要求1所述的抗菌热缩管的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述的扩张采用正压连续扩张或负压连续扩张。
8.一种抗菌热缩管，根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到，其特征在于：应用于制备医疗器械。
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