CN114181472B

CN114181472B - 一种自成膜丁基胶塞

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Publication number: CN114181472B
Application number: CN202111617119.XA
Authority: CN
Inventors: 彭锐; 杨静; 彭清; 谭娟; 王瑞; 刘睿
Original assignee: Hubei Huaqiang Technology Co ltd
Current assignee: Hubei Huaqiang Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2024-03-12
Anticipated expiration: 2041-12-27
Also published as: CN114181472A

Abstract

本发明涉及一种自成膜丁基胶塞，属于医用橡胶附件领域，用以提供一种对药物及人体组织无潜在毒性，同时具有高阻隔性能的一种自成膜丁基胶塞。该胶塞配方原料组分按重量比为：氯化丁基橡胶75份,丁基橡胶25份，煅烧高岭土80‑100份，钛白粉2‑4份，炭黑0.2‑0.4份，硬脂酸0‑3份，氧化锌0‑7份，硫化剂1‑3份，成膜剂3‑15份，硅油0‑3份。该自成膜丁基胶塞配方使用树脂硫化体系，混炼时加入成膜剂材料，经过橡塑共混后，硫化时塑料相于胶塞表面自动形成一层阻隔膜，能够有效阻止胶塞中的寡聚物迁移从而与药品接触，同时阻隔膜的形成也可增加胶塞产品的硬度及光滑度，减轻或消除胶塞在储运及使用过程中的粘连现象，可用于药品包装材料。

Description

一种自成膜丁基胶塞

技术领域

本发明属于医用橡胶技术领域，具体的说涉及一种自成膜丁基胶塞。

背景技术

作为药品密封系统组成部分，封装药品时丁基胶塞直接与药品接触，对药品的质量和稳定性有较大影响。随着我国经济的快速发展，我国居民生活水平不断提高，为提高我国药品安全水平，维护人民群众健康权益，促进医药产业持续健康发展，建立一个以需求为导向，集中度更高的、良性竞争和可持续发展的医药市场，国家积极推进仿制药一致性评价，对药企注射剂转型升级过程中的责任、监管、管理等提出了更高的要求，这也对封装药品的胶塞品质有了更高的要求。

为减少封装高活性药品时，胶塞中寡聚物迁移出来被药品吸附、与药品成分反应等现象，通常使用覆膜胶塞作为包材。但随着药品集采工作的深入推进，国家组织常态化、制度化集中带量采购的实施，药品价格下降，对医药企业的成本要求更高。覆膜胶塞通常使用氟塑料薄膜覆膜在胶塞内表面，且需经过二次成型，价格较高，对药品制剂厂商而言成本更高。本发明以氯化丁基橡胶和丁基橡胶作为基体橡胶，使用树脂硫化体系，混炼时加入成膜剂作为成膜材料进行橡塑共混，硫化成型时塑料相会在胶塞表面生成一层阻隔膜，阻止胶塞中的低分子寡聚物迁移析出，且生产工艺简单，成本低，与普通裸塞相比具有更好的药物相容性。

发明内容

本发明提出了一种自成膜丁基胶塞，以氯化丁基橡胶和丁基橡胶作为基体橡胶，使用树脂硫化体系，混炼时加入成膜剂作为成膜材料进行橡塑共混，硫化成型时塑料相可以于胶塞表面自行生成一层阻隔膜，阻止胶塞中低分子寡聚物迁移析出。该种自成膜丁基胶塞生产工艺简单，成本低，且与普通裸塞相比具有更好的药物相容性，保证药品稳定性与质量，可用于封装较高活性药品。

本发明所述的一种自成膜丁基胶塞，其配方由如下重量份的原材料组成：

氯化丁基橡胶75份,丁基橡胶25份，煅烧高岭土80-100份，钛白粉2-4份，炭黑0.2-0.4份，硬脂酸1-3份，氧化锌3-7份，硫化剂1-3份，成膜剂3-15份，硅油1-3份。

其中，橡胶基材为75份的氯化丁基橡胶和25份的丁基橡胶混合而成。相比于氯化丁基橡胶，丁基橡胶活性很低，含有更少的抗氧剂、防老剂及其他稳定剂，成份更为纯净，其加入可以一定程度改善胶塞产品的药物相容性。

优选地，所述配方中增塑剂为黏度1000mm²/s的药用级二甲(基)硅油。

优选地，所述配方中硫化剂为对-特辛基酚醛硫化树脂HY-2045。

更进一步优选地，所述成膜剂为高纯度等规聚丙烯微粉，其等规指数应介于94％-97％之间。

更进一步优选地，聚丙烯微粉粒径分布为：Dv50≤6μm，Dv90≤14μm，分子量为8-20万。等规聚丙烯分子链段排列规整程度高，链段上无极性基团，为非极性聚合物；丁基橡胶分子链主要由碳碳单键组成，可极化的双键数量极少，取代基对称且无极性，不饱和程度极低，为典型的非极性橡胶。因此，理论上等规聚丙烯微粉可以与丁基橡胶共混改性，硫化时该塑料相于胶塞表面自行形成一层阻隔膜。

本发明所述的一种自成膜丁基胶塞，制备工艺与传统裸塞制备工艺相似，具体为：

(1)配合：按照配方卡片中各成分重量将所需原材料称量备用。

(2)混炼：混炼分密炼和开炼两步，分别在密炼机和开炼机上进行。密炼分为4段：①将氯化丁基橡胶和丁基橡胶混合塑炼60s，使其混合均匀；②投入一半煅烧高岭土、着色剂、增塑剂等小料压合密炼180s；③加入剩余煅烧高岭土，扫粉后继续密炼240s；④加入硫化剂密炼至125℃排胶。氧化锌在开炼时加入防止胶烧，开炼完成后将胶片送入悬挂冷却机冷却；

(3)预成型：根据硫化成型工艺所需胶片重量尺寸，将混炼胶进行挤出、压延、冷却、裁片。

(4)硫化成型：按照规定工艺将胶片放入硫化机中硫化。

(5)除边、清洗。

优选地，所述步骤(2)中，密炼分为4段：①将氯化丁基橡胶和丁基橡胶混合塑炼55-65s，使其混合均匀；②投入一半煅烧高岭土、着色剂、增塑剂等小料压合密炼175-185s；③加入剩余煅烧高岭土，扫粉后继续密炼235-245s；④加入硫化剂密炼至120-130℃排胶。

进一步优选地，所述步骤(2)中，密炼分为4段：①将氯化丁基橡胶和丁基橡胶混合塑炼60s，使其混合均匀；②投入一半煅烧高岭土、着色剂、增塑剂等小料压合密炼180s；③加入剩余煅烧高岭土，扫粉后继续密炼240s；④加入硫化剂密炼至125℃排胶。

优选地，所述步骤(2)中，氧化锌在开炼时加入防止胶烧，开炼完成后将胶片送入悬挂冷却机冷却。

优选地，所述步骤(4)中，硫化温度不得高于175℃。

本发明具有以下有益效果：

(1)以氯化丁基橡胶和丁基橡胶作为基体橡胶，使用树脂硫化体系，混炼时加入成膜剂作为成膜材料进行橡塑共混，硫化成型时塑料相于胶塞表面自行生成一层阻隔膜，阻止胶塞中低分子寡聚物迁移析出。

(2)成膜剂加入能够增加硫化成型后胶塞产品硬度和光滑度，减轻或消除胶塞在储运及使用过程中的粘连现象。

具体实施方式:

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种自成膜丁基胶塞，

(1)配合：按照配方表的要求称量各原材料备用，配方表见表1。

所述成膜剂为高纯度等规聚丙烯微粉，等规指数：94％,其粒径分布为：Dv50≤6μm，Dv90≤14μm。

增塑剂为黏度1000mm²/s的药用级二甲(基)硅油。

(2)混炼：混炼分密炼和开炼两步，分别在密炼机和开炼机上进行。密炼分为4段：①将氯化丁基橡胶和丁基橡胶混合塑炼60s，使其混合均匀；②投入一半煅烧高岭土、着色剂、增塑剂等小料压合密炼180s；③加入剩余煅烧高岭土，扫粉后继续密炼240s；④加入硫化剂密炼至125℃排胶。氧化锌(为促进剂，加入不能防止胶烧。只是相对于密炼时候加入，开炼时加入操作，混炼胶不易胶烧，加入量为5份)在开炼时加入防止胶烧，开炼完成后将胶片送入悬挂冷却机冷却。

(4)硫化成型：按照规定工艺将胶片放入硫化机中硫化，硫化工艺174℃×280s。

(5)除边、清洗后即可制得本发明所述的一种自成膜丁基橡胶。

实施例2

配方组成如下表1，制备方法同实施例1。

实施例3

配方组成如下表1，制备方法同实施例1。

实施例4

配方组成如下表1，制备方法同实施例1。

实施例5

配方组成如下表1，制备方法同实施例1。

实施例6

配方组成如下表1，制备方法同实施例1。

实施例7

配方组成如下表1，制备方法同实施例1。

表1实施例1-实施例7配方表

对上述实施例1、2、3、4、5、6、7制备过程中的混炼胶进行性能测试分析，其加工性能，流动性均能够满足正常生产要求，结果如下表4。MH、ML差值与橡胶的交联程度正相关，成膜剂加入后其数值减小，表明成膜剂对混炼胶的交联密度有一定影响。根据经验，覆膜后橡胶的硬度会有一定程度增加，固随着成膜剂用量增加，硫化后混炼胶硬度增加，这是因为成膜剂在橡胶表明形成了一层塑料相的阻隔膜。

表2混炼胶性能(检测条件：174℃×5min)

配方	TC₁₀	TC₉₀	MH	ML	MH-ML	硬度
							实施例1	0:45	2:27	10.12	4.84	5.28	50
实施例2	0:46	2:22	9.55	4.86	4.69	52
							实施例3	0:45	2:18	8.90	4.57	4.33	54
实施例4	0:50	2:33	10.49	4.97	5.52	49
							实施例5	0:44	2:18	8.91	4.53	4.38	55
实施例6	0:45	2:20	8.87	4.48	4.39	54
							实施例7	0:45	2:19	8.91	4.49	4.42	53

使用上述实施例1、2、3、4、5、6、7制备的高纯度配方胶塞产品与常规硫磺氧化镁体系的胶塞产品，按国家药包材标准中《药品包装材料与药物相容性试验指导原则》规定的相应测试方法进行快速相容性试验，其相容性检测结果如下：

表3相容性检测结果

上述实验表明，与普通丁基胶塞相比，本发明所述的一种自成膜丁基胶塞具有较为优良的药品相容性。同时，胶塞表明成膜后，其光滑度、硬度增加，一定程度上可以减轻或消除胶塞在储运及使用过程中的粘连现象。

实施例8

以实施例2为基础，改变成膜剂高纯度等规聚丙烯微粉粒径分布，进行样品试制及测试。

实施例2，Dv50≤6μm，Dv90≤14μm。

实施例8-1，Dv50≤25μm，Dv90≤50μm。

实施例8-2，Dv50≤10μm，Dv90≤22μm。

实施例8-3，Dv50≤4μm，Dv90≤8μm。

实施例8-4，Dv50≤2μm，Dv90≤5μm。

表4混炼胶性能(检测条件：174℃×5min)

配方	TC₁₀	TC₉₀	MH	ML	MH-ML	硬度
							实施例2	0:46	2:22	9.55	4.86	4.69	52
实施例8-1	0:47	2.20	9.59	4.88	4.71	49
							实施例8-2	0:46	2.20	9.61	4.89	4.72	51
实施例8-3	0:45	2:22	9.55	4.78	4.77	50
							实施例8-4	0:45	2:23	9.54	4.88	4.66	49

使用上述实施例8-1、8-2、8-3、8-4制备的胶塞产品，按国家药包材标准中《药品包装材料与药物相容性试验指导原则》规定的相应测试方法进行快速相容性试验，其相容性检测结果如下：

表5相容性检测结果

上述实验表明，随着成膜剂粒径的降低，混炼胶的硬度由小变大后再变小，这是因为粒径降低，成膜剂在混炼胶中分散更为均一，成膜均匀，因此硬度增大。但当粒径降低到很小值时，该物质会出现团聚现象，不利于其在混炼胶中的分散，因此硬度降低，固胶塞样品的相容性也呈现相同变化。

实施例9

以实施例2为基础，改变成膜剂高纯度等规聚丙烯微粉的等规指数，进行样品试制及测试。

实施例2，等规指数：94％。

实施例9-1，等规指数：90％。

实施例9-2，等规指数：97％。

实施例9-3，等规指数：99％。

表6混炼胶性能(检测条件：174℃×5min)

配方	TC₁₀	TC₉₀	MH	ML	MH-ML	硬度
							实施例2	0:46	2:22	9.55	4.86	4.69	52
实施例9-1	0:51	2.27	9.87	4.98	4.89	50
							实施例9-2	0:47	2:24	9.63	4.92	4.71	52
实施例9-3	0:48	2.21	9.68	4.85	4.83	51

使用上述实施例9-1、9-2、9-3制备的胶塞产品，按国家药包材标准中《药品包装材料与药物相容性试验指导原则》规定的相应测试方法进行快速相容性试验，其相容性检测结果如下：

表7相容性检测结果

上述实验表明，随着成膜剂等规指数的增加，混炼胶的硬度由小变大后再变小，这是因为等规指数增加，成膜剂等规聚丙烯微粉与丁基橡胶的共混相容性更好，继而混炼后混炼胶更为均一，成膜均匀，因此硬度增大。但等规指数较高时，成膜剂等规聚丙烯的热变形温度、维卡软化点升高，密、开炼时的温度不足以使该材料在混炼胶中均匀分散，因此硬度降低，固胶塞样品的相容性也呈现相同变化，且等规指数介于94％-97％之间时效果较好。

上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自成膜丁基胶塞的制备方法，其特征在于，所述的自成膜丁基胶塞包括按重量份计的以下组分：氯化丁基橡胶75份，丁基橡胶25份，煅烧高岭土80-100份，钛白粉2-4份，炭黑0.2-0.4份，硬脂酸1-3份，氧化锌3-7份，硫化剂1-3份，成膜剂3-15份，增塑剂1-3份；所述增塑剂为黏度1000mm²/s的药用级二甲基硅油；

所述成膜剂为聚丙烯微粉，其等规指数介于94%-97%之间，

粒径分布为：Dv50≤6μm，Dv90≤14μm，分子量为8-20万；所述硫化剂为对-特辛基酚醛硫化树脂HY-2045；所述方法包括以下步骤：

（1）配合：按照配方卡片中各成分重量将所需原材料称量备用；

（2）混炼：混炼分密炼和开炼两步，分别在密炼机和开炼机上进行，得到混炼胶；

（3）预成型：根据硫化成型工艺所需胶片重量尺寸，将混炼胶进行挤出、压延、冷却、裁片；

（4）硫化成型：将胶片放入硫化机中硫化；

（5）除边、清洗得到自成膜丁基胶塞。

2.根据权利要求1所述自成膜丁基胶塞的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，硫化温度不得高于175℃。