发明内容
基于此,有必要提供一种能够有效减小医用中空管的管壁厚度的医用中空管及其制备方法。
为了解决以上技术问题,本发明的技术方案为:
一种医用中空管的制备方法,包括如下步骤:
使用含有第一聚合物的第一分散液对芯线进行提拉涂覆处理,制得涂覆品;
对所述涂覆品进行第一烧结处理,在所述芯线的表面形成固化的第一聚合物层,制得预制品;
去除所述预制品中的所述芯线;
所述第一烧结处理是依次在至少两个不同的温度进行。
在其中一个实施例中,所述第一烧结处理包括依次进行的第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结;
所述第一段烧结的温度为80℃~120℃,所述第二段烧结的温度为120℃~280℃,所述第三段烧结的温度为180℃~400℃,所述第四段烧结的温度为220℃~400℃,所述第五段烧结的温度为220℃~400℃。
在其中一个实施例中,所述第一烧结处理时,所述第一段烧结的时间为0.25min~1min,所述第二段烧结的时间为0.25min~1min,所述第三段烧结的时间为0.25min~1min,所述第四段烧结的时间为0.25min~1min,所述第五段烧结的时间为0.25min~1min。
在其中一个实施例中,所述提拉涂覆处理的提拉速度为1m/min~4m/min;和/或,
所述提拉涂覆处理时对所述芯线施加2N~8N的拉力;和/或,
所述第一烧结处理时所述涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;和/或,
所述第一烧结处理时对所述涂覆品施加2N~8N的拉力。
在其中一个实施例中,所述第一聚合物选自聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯以及聚醚嵌段酰胺中的至少一种,所述第一分散液中的分散剂选自六氟异丙醇和间甲基苯酚中的至少一种;或者,
所述第一聚合物为聚四氟乙烯,所述第一分散液中的分散剂为水。
在其中一个实施例中,在去除所述预制品中的所述芯线之前还包括如下步骤:
使用含有第二聚合物的第二分散液对所述预制品进行提拉涂覆处理,然后进行第二烧结处理,在所述第一聚合物层的表面形成固化的第二聚合物层。
在其中一个实施例中,所述第二烧结处理是在至少两个不同的温度进行。
在其中一个实施例中,所述第二烧结处理包括依次进行的第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结;
所述第一段烧结的温度为80℃~120℃,所述第二段烧结的温度为120℃~280℃,所述第三段烧结的温度为180℃~400℃,所述第四段烧结的温度为220℃~400℃,所述第五段烧结的温度为220℃~400℃。
在其中一个实施例中,所述第二烧结处理时,所述第一段烧结的时间为0.25min~1min,所述第二段烧结的时间为0.25min~1min,所述第三段烧结的时间为0.25min~1min,所述第四段烧结的时间为0.25min~1min,所述第五段烧结的时间为0.25min~1min。
在其中一个实施例中,所述第二烧结处理时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;和/或,
所述第二烧结处理时对涂覆品施加2N~8N的拉力。
在其中一个实施例中,所述第二聚合物选自聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯以及聚醚嵌段酰胺中的至少一种,所述第二聚合物分散液中的分散剂选自六氟异丙醇和间甲基苯酚中的至少一种;或者,
所述第二聚合物为聚四氟乙烯,所述第二聚合物分散液中的分散剂为水。
在其中一个实施例中,在使用含有第二聚合物的第二分散液对所述预制品进行提拉涂覆处理之前还包括如下步骤:
在所述第一聚合物层的表面缠绕支撑线,然后对表面缠有所述支撑线的预制品使用含有第二聚合物的第二分散液进行提拉涂覆处理。
在其中一个实施例中,所述第一聚合物为聚四氟乙烯,在使用含有第二聚合物的第二分散液对所述预制品进行提拉涂覆处理之前还包括如下步骤:
对所述第一聚合物层的表面进行刻蚀处理和/或等离子处理,然后对进行刻蚀处理和/或等离子处理的预制品使用含有第二聚合物的第二分散液进行提拉涂覆处理。
在其中一个实施例中,所述第一聚合物为聚四氟乙烯,所述第二聚合物为聚四氟乙烯;或者,
所述第一聚合物为聚酰胺酸,所述第二聚合物为聚酰胺酸;或者,
所述第一聚合物为聚酰胺,所述第二聚合物为聚酰胺;或者,
所述第一聚合物为聚酰亚胺,所述第二聚合物为聚酰亚胺;或者,
所述第一聚合物为聚氨酯,所述第二聚合物为聚氨酯;或者,
所述第一聚合物为聚醚嵌段酰胺,所述第二聚合物为聚醚嵌段酰胺;或者,
所述第一聚合物为聚四氟乙烯,所述第二聚合物为聚酰亚胺;或者,
所述第一聚合物为聚四氟乙烯,所述第二聚合物为聚酰胺;或者,
所述第一聚合物为聚四氟乙烯,所述第二聚合物为聚醚嵌段酰胺;或者,
所述第一聚合物为聚酰亚胺,所述第二聚合物为聚酰胺;或者,
所述第一聚合物为聚酰亚胺,所述第二聚合物为聚醚嵌段酰胺;或者,
所述第一聚合物为聚酰亚胺,所述第二聚合物为聚氨酯;或者,
所述第一聚合物为聚酰胺,所述第二聚合物为聚醚嵌段酰胺。
在其中一个实施例中,所述芯线的外径为0.1mm~3.2mm。
一种如上述任一实施例中所述的制备方法所制备的医用中空管。
在其中一个实施例中,所述医用中空管的管壁厚度为20μm~50μm,所述医用中空管的内径为0.1mm~3.2mm。
上述医用中空管的制备方法包括如下步骤:使用含有第一聚合物的第一分散液对芯线进行提拉涂覆处理,制得涂覆品。对涂覆品进行第一烧结处理,在芯线的表面形成固化的第一聚合物层,制得预制品。去除预制品中的芯线。其中,第一烧结处理是在至少两个不同的温度进行。在上述制备方法中,通过提拉涂覆处理和至少在两个不同温度下进行的第一烧结处理能够使中空管的管壁厚度得到有效降低,得到超薄型的医用中空管。
进一步地,在上述制备方法中,通过提拉涂覆处理和至少在两个不同温度下进行的第一烧结处理可以在芯线的表面形成均匀的聚合物层,得到管壁厚度均匀的中空管,降低中空管的管壁厚度公差。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例提供了一种医用中空管的制备方法。该制备方法包括如下步骤:使用含有第一聚合物的第一分散液对芯线进行提拉涂覆处理,制得涂覆品;对涂覆品进行第一烧结处理,在芯线的表面形成固化的第一聚合物层,制得预制品;去除预制品中的芯线;第一烧结处理是依次在至少两个不同的温度进行。在本实施例的制备方法中,通过提拉涂覆处理和至少在两个不同温度下进行的第一烧结处理能够使中空管的管壁厚度得到有效降低,得到超薄型的医用中空管。
进一步地,在本实施例的制备方法中,通过提拉涂覆处理和至少在两个不同温度下进行的第一烧结处理可以在芯线的表面形成均匀的聚合物层,得到管壁厚度均匀的中空管,降低中空管的管壁厚度公差。
再进一步地,在本实施例的制备方法中,通过提拉涂覆处理可以使聚合物在芯线表面以液态的方式进行融合,有效提高中空管壁厚的一致性。
再进一步地,由本实施例的制备方法得到的中空管具有良好的扭矩同步属性。在中空管的使用过程中,当使中空管的一端运动时,其另一端能够同步以相同的幅度运动,这样可以对中空管的操作进行同步传递,保持操作的准确性。比如,当使用者在中空管的一端进行操作时,比如旋转90°,此时中空管的另一端以同样的幅度同步旋转90°,可以将使用者的操作准确传递。再比如,中空管的一端在医生手中旋转90°,此时中空管位于血管里的一端也是以同样的幅度同步旋转90°。
可以理解的是,在去除预制品中的芯线时,可以先对预制品进行切割分段处理。通过切割分段处理可以将长度较大的预制品分为满足预设长度的子预制品,然后去除各子预制品的芯线,进而得到满足预设长度的医用中空管。还可以理解的是,预设长度指的是各子预制品的需求长度。
在一个具体的示例中,采用本实施例中的制备方法得到的中空管中可以方便地将芯线去除。比如,在去除预制品中的芯线时,可以采用抽出的方式将预制品中的芯线抽出。另外,当抽出预制品中的芯线时,也可以适当旋转芯线,以便于使芯线能够更好地被抽出。
在一个具体的示例中,芯线为镀银铜芯线、铜芯线或不锈钢芯线。
作为第一分散液的可选示例,第一聚合物选自聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺酸(PAA)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚氨酯(TPU)以及聚醚嵌段酰胺(PEBA)中的至少一种;第一分散液中的分散剂选自水、六氟异丙醇以及间甲基苯酚中的至少一种。
可以理解的是,当第一聚合物为PTFE时,可以得到医用中空PTFE管;当第一聚合物为PAA时,可以得到医用中空PAA管;当第一聚合物为PA时,可以得到医用中空PA管;当第一聚合物为PI时,可以得到医用中空PI管;当第一聚合物为TPU时,可以得到医用中空TPU管;当第一聚合物为PEBA时,可以得到医用中空PEBA管;当第一聚合物为PTFE、PAA、PA、PI、TPU和PEBA中至少两种时,可以得到医用中空复合管。
具体地,第一聚合物选自聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯以及聚醚嵌段酰胺中的至少一种,第一分散液中的分散剂选自六氟异丙醇和间甲基苯酚中的至少一种。当第一聚合物选自聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯以及聚醚嵌段酰胺中的至少一种时,选用六氟异丙醇和间甲基苯酚中的至少一种作为分散剂能够取得更好地分散效果,使得到的第一分散液表现出更加均匀的分散效果。
更具体地,第一聚合物为聚酰胺和聚氨酯;或者,第一聚合物为聚酰胺和聚醚嵌段酰胺;或者,第一聚合物为聚氨酯和聚醚嵌段酰胺。此时,聚酰胺和聚氨酯、聚酰胺和聚醚嵌段酰胺、聚氨酯和聚醚嵌段酰胺的组合能够获得较好的分散和成膜效果。
在一个具体的示例中,第一聚合物为聚四氟乙烯,第一分散液中的分散剂为水。当第一聚合物为聚四氟乙烯时,选择水作为分散剂能够取得更好的分散和成膜效果。
可以理解的是,当第一聚合物为聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺酸(PAA)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚氨酯(TPU)以及聚醚嵌段酰胺(PEBA)中至少一种时,可以选择市售的PTFE乳液、PAA乳液、PA乳液、PI乳液、TPU乳液以及PEBA乳液进行单独使用或者混合使用,以得到第一分散液。
在一个具体的示例中,第一分散液的固含量为20%~50%。具体地,第一分散液的固含量可以是但不限定为20%、22%、25%、28%、30%、32%、35%、38%、40%、42%、45%、48%或50%。当固含量在20%~50%范围时,第一分散液在浓度、粘度以及流动性等方面能够保持良好的平衡,有利于提拉涂覆过程的顺利进行。
在一个具体的示例中,第一烧结处理包括依次进行的第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结;其中,第一段烧结的温度为80℃~120℃,第二段烧结的温度为120℃~280℃,第三段烧结的温度为180℃~400℃,第四段烧结的温度为220℃~400℃,第五段烧结的温度为220℃~400℃。
具体地,在第一烧结处理时,第一段烧结的温度可以是但不限定为80℃、90℃、100℃、110℃或120℃。第二段烧结的温度可以是但不限定为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃或280℃。第三段烧结的温度可以是但不限定为180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃或400℃。第四段烧结的温度可以是但不限定为220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、300℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃或400℃。第五段烧结的温度可以是但不限定为220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃或400℃。
可选地,在第一烧结处理时,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结的温度可以在以上对应的范围和点值内作独立选取。可选地,在五段烧结过程中,第一段烧结、第二段烧结以及第三段烧结的温度逐渐上升,使涂覆品的温度逐渐上升,使涂覆品表面的分散剂逐渐挥发,再配合第四段烧结和第五段烧结使涂覆品表面的分散质固化形成聚合物层。可选地,第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结的温度可以相同也可以不同。可选地,第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结的温度可以逐步上升,也可以逐步下降,也可以先升后降,还可以先降后升。
可选地,在第一烧结处理时,第一段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。第二段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。在本发明中,第一段烧结和第二段烧结主要是挥发除去溶剂或者表面活性剂。第三段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。第四段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。第五段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。可以理解的是,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结的时间可以在以上对应的范围和点值内作独立选取。
在一个具体的示例中,在第一烧结处理时,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结在烧结炉中进行,烧结炉分为五段,分别对应依次进行第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结。可选地,烧结炉分为五段,各段烧结炉的长度为1m。
进一步地,在第一烧结处理时,第一段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;第二段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;第三段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;第四段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;第五段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min。可选地,第一段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min;第二段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min;第三段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min;第四段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min;第五段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min。
在一个具体的示例中,第一烧结处理是在至少两个不同的温度进行,表示第一烧结处理可以进行温度不同的两段烧结、温度不同的三段烧结、温度不同的四段烧结、温度不同的五段烧结以及其他温度不同的多段烧结等。
在一个具体的示例中,第一烧结处理时对涂覆品施加2N~8N的拉力。在第一烧结处理时,对涂覆品施加一定的拉力以使涂覆品绷紧,使涂覆品保持拉直的状态下进行第一烧结处理,有利于提高中空管管壁厚度的均匀性。可选地,拉力为2N、3N、4N、5N、6N、7N或8N等。
在一个具体的示例中,在去除预制品中的芯线之前还包括如下步骤:使用含有第二聚合物的第二分散液对预制品进行提拉涂覆处理,然后进行第二烧结处理,在第一聚合物层的表面形成固化的第二聚合物层。通过第二分散液的提拉涂覆处理以及第二烧结处理,可以在第一聚合物的表面形成固化的第二聚合物层,在此过程中,第二聚合物和第一聚合物之间发生分子间氢键相互作用,形成较强的化学键和分子间作用力,进而可以使第一聚合物和第二聚合物之间的界面粘结性能提高,使中空管能够保持稳定的结构,进一步提高中空管的综合性能。
可以理解的是,在分散液中,被分散成微粒的物质为分散质,微粒能在其中分散的物质为分散剂。具体地,第一分散液中的分散质为第一聚合物。第二分散液中的分散质为第二聚合物。
还可以理解的是,分散液中还可以含有促进分散液形成的助剂。具体地,第一分散液中还可以含有促进第一分散液形成的助剂。第二分散液中还可以含有促进第二分散液形成的助剂。
作为第二分散液的可选示例,第二聚合物选自聚四氟乙烯、聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯以及聚醚嵌段酰胺中的至少一种;第二分散液中的分散剂为水、六氟异丙醇以及间甲基苯酚中的至少一种。
可以理解的是,当第二聚合物为聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺酸(PAA)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚氨酯(TPU)以及聚醚嵌段酰胺(PEBA)中至少一种时,可以选择市售的PTFE乳液、PAA乳液、PA乳液、PI乳液、TPU乳液以及PEBA乳液进行单独使用或者混合使用,以得到第二分散液。
具体地,第二聚合物选自聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯以及聚醚嵌段酰胺中的至少一种,第二分散液中的分散剂选自六氟异丙醇和间甲基苯酚中的至少一种。或者,第二聚合物为聚四氟乙烯,第二分散液中的分散剂为水。
更具体地,第二聚合物为聚酰胺和聚氨酯;或者,第二聚合物为聚酰胺和聚醚嵌段酰胺;或者,第二聚合物为聚氨酯和聚醚嵌段酰胺。
在一个具体的示例中,第二分散液的固含量为20%~50%。具体地,第二分散液的固含量可以是但不限定为20%、22%、25%、28%、30%、32%、35%、38%、40%、42%、45%、48%或50%。当固含量在20%~50%范围时,第二分散液在浓度、粘度以及流动性等方面能够保持良好的平衡,有利于浸渍过程的顺利进行。
在一个具体的示例中,第一分散液中的第一聚合物和第二分散液中的第二聚合物相同。
在另一个具体的示例中,第一聚合物为聚四氟乙烯,第二聚合物为聚四氟乙烯;或者,第一聚合物为聚酰胺酸,第二聚合物为聚酰胺酸;或者,第一聚合物为聚酰胺,第二聚合物为聚酰胺;或者,第一聚合物为聚酰亚胺,第二聚合物为聚酰亚胺;或者,第一聚合物为聚氨酯,第二聚合物为聚氨酯;或者,第一聚合物为聚醚嵌段酰胺,第二聚合物为聚醚嵌段酰胺;或者,第一聚合物为聚四氟乙烯,第二聚合物为聚酰亚胺;或者,第一聚合物为聚四氟乙烯,第二聚合物为聚酰胺;或者,第一聚合物为聚四氟乙烯,第二聚合物为聚醚嵌段酰胺;或者,第一聚合物为聚酰亚胺,第二聚合物为聚酰胺;或者,第一聚合物为聚酰亚胺,第二聚合物为聚醚嵌段酰胺;或者,第一聚合物为聚酰亚胺,第二聚合物为聚氨酯;或者,第一聚合物为聚酰胺,第二聚合物为聚醚嵌段酰胺。
在一个具体的示例中,第二烧结处理是在至少两个不同的温度进行。
进一步地,第二烧结处理包括依次进行的第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结;其中,第一段烧结的温度为80℃~120℃,第二段烧结的温度为120℃~280℃,第三段烧结的温度为180℃~400℃,第四段烧结的温度为220℃~400℃,第五段烧结的温度为220℃~400℃。
具体地,在第二烧结处理时,第一段烧结的温度可以是但不限定为80℃、90℃、100℃、110℃或120℃。第二段烧结的温度可以是但不限定为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃或280℃。第三段烧结的温度可以是但不限定为180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃或400℃。第四段烧结的温度可以是但不限定为220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、300℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃或400℃。第五段烧结的温度可以是但不限定为220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃或400℃。
可选地,在第二烧结处理时,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结的温度可以在以上对应的范围和点值内作独立选取。可选地,在五段烧结过程中,第一段烧结、第二段烧结以及第三段烧结的温度逐渐上升,使涂覆品的温度逐渐上升,使涂覆品表面的分散剂逐渐挥发,再配合第四段烧结和第五段烧结使涂覆品表面的分散质固化形成聚合物层。可选地,第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结的温度可以相同也可以不同。可选地,第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结的温度可以逐步上升,也可以逐步下降,也可以先升后降,还可以先降后升。
可选地,在第二烧结处理时,第一段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。第二段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。第三段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。第四段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。第五段烧结的时间为0.25min~1min,比如0.25min、0.5min、0.75min或1min等。可以理解的是,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结的时间可以在以上对应的范围和点值内作独立选取。
在一个具体的示例中,在第二烧结处理时,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结在烧结炉中进行,烧结炉分为五段,分别对应依次进行第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结。可选地,烧结炉分为五段,各段烧结炉的长度为1m。
进一步地,在第一烧结处理时,第一段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;第二段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;第三段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;第四段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min;第五段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min~4m/min。可选地,第一段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min;第二段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min;第三段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min;第四段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min;第五段烧结时涂覆品的位移速度为1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2m/min、2.2m/min、2.5m/min、2.8m/min、3m/min、3.2m/min、3.5m/min、3.8m/min或4m/min。
在一个具体的示例中,第二烧结处理是在至少两个不同的温度进行,表示第一烧结处理可以进行温度不同的两段烧结、温度不同的三段烧结、温度不同的四段烧结、温度不同的五段烧结以及其他温度不同的多段烧结等。
在一个具体的示例中,第二烧结处理时对涂覆品施加2N~8N的拉力。在第二烧结处理时,对涂覆品施加一定的拉力以使涂覆品绷紧,使涂覆品保持拉直的状态下进行第二烧结处理,有利于提高中空管管壁厚度的均匀性。可选地,拉力为2N、3N、4N、5N、6N、7N或8N等。
可以理解的是,在第一烧结处理和/或第二烧结处理时,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结时涂覆品的位移速度可以根据烧结炉的长度和烧结时间进行确定。
可以理解的是,在第一烧结处理和/或第二烧结处理时,烧结处理通常在烧结炉中进行,涂覆品的位移速度表示沿烧结炉长度方向运动的速度。
可以理解的是,在第一烧结处理和/或第二烧结处理时,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结时涂覆品的位移速度可以在以上对应的范围和点值内作独立选取。可选地,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结时涂覆品的位移速度相等。
可以理解的是,在第一烧结处理和/或第二烧结处理时,烧结处理的条件可以根据聚合物的选择和提拉涂覆处理等条件进行选择。在形成第一聚合物层和形成第二聚合物层时的烧结条件可以在上述列出的烧结条件中进行选择。
在一个具体的示例中,在第一烧结处理和/或第二烧结处理时,当分散液为PTFE分散液时,第一段烧结的温度为80℃~120℃,第二段烧结的温度为120℃~280℃,第三段烧结的温度为320℃~400℃,第四段烧结的温度为320℃~400℃,第五段烧结的温度为320℃~400℃。
在另一个具体的示例中,在第一烧结处理和/或第二烧结处理时,当分散液为PA分散液时,第一段烧结的温度为80℃~100℃,第二段烧结的温度为120℃~150℃,第三段烧结的温度为180℃~210℃,第四段烧结的温度为220℃~240℃,第五段烧结的温度为220℃~240℃。
在一个具体的示例中,第一聚合物为聚四氟乙烯,在使用含有第二聚合物的第二分散液对预制品进行浸渍涂覆处理之前还包括如下步骤:对第一聚合物层的表面进行刻蚀处理和/或等离子处理,然后对进行刻蚀处理和/或等离子处理的预制品使用含有第二聚合物的第二分散液进行浸渍涂覆处理。当第一聚合物为聚四氟乙烯时,在中空管的制备方法中,在使用含有第二聚合物的第二分散液对预制品进行浸渍涂覆处理之前,对第一聚合物层的表面进行刻蚀处理和/或等离子处理,可以在第一聚合物层的表面引入羟基和羧基等活性基团,更有利于第二聚合物的粘结。当第一聚合物选自聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯以及聚醚嵌段酰胺中的至少一种时,可以不需要对第一聚合物层的表面进行刻蚀处理和/或等离子处理。
具体地,刻蚀处理的刻蚀液为萘基钠溶液。可理解的,刻蚀之后对预制品进行清洗处理,清洗处理依次采用乙醇清洗和水清洗,清洗处理的温度为60℃~80℃。可选地,清洗处理依次采用乙醇清洗和去离子水清洗。还可理解的,清洗处理之后对预制品进行干燥处理。
在一个具体的示例中,在使用含有第二聚合物的第二分散液对所述预制品进行提拉涂覆处理之前还包括如下步骤:在第一聚合物层的表面设置支撑层,然后对表面设置支撑层的预制品使用含有第二聚合物的第二分散液进行提拉涂覆处理。通过支撑层的设置,可以对中空管进行良好地支撑,有效避免中空管在使用过程中出现变形的问题。可选地,支撑层是通过缠绕支撑线制备而成,所述支撑线的材质为不锈钢丝、芳纶纤维以及碳纤维中的至少一种。可理解的是,缠绕可以采用常规的支撑线平行缠绕、交叉缠绕等方式。还可理解的是,缠绕采用编织的方式进行。具体可以采用编织机在第一聚合物层的表面缠绕支撑线。
进一步地,在第一聚合物层的表面缠绕支撑线时,相邻的支撑线之间会存在间隙,当使用含有第二聚合物的第二分散液对预制品进行提拉涂覆处理时,第二聚合物会渗入相邻的支撑线之间的间隙并与第一聚合物层的表面相接触,进而通过第一聚合物和第二聚合物之间发生的分子间氢键相互作用使第二聚合物与第一聚合物层相连接。当进行固化处理之后,表现为第二聚合物层与第一聚合物层通过相邻的支撑线之间的间隙相连接。
在一个具体的示例中,当第一聚合物为聚四氟乙烯时,在使用含有第二聚合物的第二分散液对所述预制品进行提拉涂覆处理之前,对第一聚合物层的表面进行刻蚀处理和/或等离子处理,然后在第一聚合物层的表面缠绕支撑线,然后对表面缠有支撑线的预制品使用含有第二聚合物的第二分散液进行提拉涂覆处理。可以理解的是,刻蚀处理和/或等离子处理之后进行清洗处理,然后进行干燥处理,再在第一聚合物层的表面缠绕支撑线,然后对表面缠有支撑线的预制品使用含有第二聚合物的第二分散液进行提拉涂覆处理。
在一个具体的示例中,芯线的外径为0.1mm~3.2mm。通过芯线的外径进行选择,可以对中空管的内径进行相应的控制。比如,芯线的外径可以是0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.1mm、1.3mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.1mm、2.3mm、2.5mm、2.8mm、3mm或3.1mm等。
可以理解的是,在生产上芯线为成卷的芯线放线,在芯线的传输方向上穿过分散液。
可选地,第一烧结处理时,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结时涂覆品的位移速度与芯线穿过所述第一聚合物分散液的速度相等。
可选地,第二烧结处理时,第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结时涂覆品的位移速度与芯线穿过所述第一聚合物分散液的速度相等。
除了上述制备方法,本发明还有一实施例提供了一种医用中空管。该医用中空管通过上述制备方法制备而成。
进一步地,医用中空管的管壁厚度为20μm~50μm,医用中空管的内径为0.1mm~3.2mm。比如,医用中空管的管壁厚度为20μm、25μm、30μm、32μm、35μm、36μm、40μm、43μm、45μm、48μm或50μm等。医用中空管的内径可以是0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.1mm、1.3mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.1mm、2.3mm、2.5mm、2.8mm、3mm或3.1mm等。
可以理解的是,采用上述方法制备医用中空管时,可以通过对第一聚合物和第二聚合物进行选择来得到相应的第一聚合物层和第二聚合物层。
另外,本发明还有一实施例提供了一种医用中空管。该医用中空管的管体为第一聚合物层,第一聚合物层为聚四氟乙烯层、聚酰胺酸层、聚酰胺层、聚酰亚胺层、聚氨酯层或聚醚嵌段酰胺层;第一聚合物层的厚度为3μm~15μm。
在一个具体的示例中,医用中空管的内径为0.1mm~3.2mm。
进一步地,医用中空管还包括第二聚合物层,第二聚合物层位于第一聚合物层的外表面,第二聚合物层为聚四氟乙烯层、聚酰胺酸层、聚酰胺层、聚酰亚胺层、聚氨酯层或聚醚嵌段酰胺层。
再进一步地,医用中空管还包括支撑层,支撑层位于第一聚合物层和第二聚合物层之间,支撑层具有间隙,第二聚合物层嵌入间隙并与第一聚合物层连接。可选地,支撑层由支撑线编织而成。可选地,支撑线为不锈钢丝、芳纶纤维以及碳纤维中的至少一种。
可选地,支撑层的厚度为1μm~8μm。具体地,支撑层的厚度可以是但不限于1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm或8μm。
在一个具体的示例中,医用中空管的管壁厚度为20μm~50μm。比如,医用中空管的管壁厚度为20μm、25μm、30μm、32μm、35μm、36μm、40μm、43μm、45μm、48μm或50μm等。
以下为具体实施例。
实施例1
本实施例中的医用中空管的制备方法包括如下步骤:
S101:将外径为0.1mm的镀银铜丝(即芯线)通过放线装置放线,在放线过程中对芯线施加2N的拉力。
S102:将芯线以1m/min的速度穿过装有PTFE分散液(即第一分散液)的浸渍槽,其中PTFE分散液的固含量为40%,得到第一涂覆品。
S103:将S102中得到的第一涂覆品在五段烧结炉中进行烧结处理,每段烧结炉的长度为1m,第一涂覆品的位移速度为1m/min。烧结处理依次为第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结。其中,第一段烧结的温度为120℃,第二段烧结的温度为280℃,第三段烧结的温度为400℃,第四段烧结的温度为400℃,第五段烧结的温度为400℃。烧结处理之后得到第一预制品。图1为本实施例步骤S103中得到的第一预制品的实物图。
S104:对S103中得到的第一预制品的表面进行刻蚀处理,刻蚀液为萘基钠溶液。刻蚀之后依次采用乙醇清洗和去离子水清洗,清洗处理的温度为60℃~80℃。清洗之后得到PTFE层(即第一聚合物层)厚度为3μm的预制品。
S105:在S104中得到的预制品的PTFE层表面编织支撑线,得到编织品。其中编织线为不锈钢丝。
S106:将S105中得到的编织品以1m/min的速度穿过装有PAA分散液(即第二分散液)的浸渍槽,其中PAA分散液的固含量为40%,得到第二涂覆品。
S107:将S106中得到的第二涂覆品重复进行S103中的烧结处理,得到第二预制品。
S108:对S107中得到的第二预制品进行切割分段和抽芯,去除第二预制品中的芯线,得到中空管。所得到的中空管的壁厚为30μm。
实施例2
与实施例1相比,本实施例的不同之处在于,芯线穿过浸渍槽的速度为3.5m/min,在烧结处理中第一涂覆品和第二涂覆品的位移速度为3.5m/min。
实施例3
与实施例1相比,本实施例的不同之处在于,第一分散液和第二分散液均为PTFE分散液。
实施例4
本实施例中的医用中空管的制备方法包括如下步骤:
S101:将外径为2.1mm的不锈钢丝(即芯线)通过放线装置放线,在放线过程中对芯线施加5N的拉力。
S102:将芯线以3m/min的速度穿过装有PA分散液的浸渍槽,其中PA分散液的固含量为20%,得到第一涂覆品。
S103:将S102中得到的第一涂覆品在五段烧结炉中进行烧结处理,每段烧结炉的长度为1m,第一涂覆品的位移速度为3m/min。烧结处理依次为第一段烧结、第二段烧结、第三段烧结、第四段烧结以及第五段烧结。其中,第一段烧结的温度为80℃,第二段烧结的温度为120℃,第三段烧结的温度为210℃,第四段烧结的温度为220℃,第五段烧结的温度为240℃。烧结处理之后得到第一预制品。第一预制品中PA层(即第一聚合物层)的厚度为10μm。
S104:在S103中得到的第一预制品的PA层表面编织支撑线,得到编织品。其中编织线为不锈钢丝。
S105:将S104中得到的编织品以3m/min的速度穿过装有PAA分散液的浸渍槽,其中PAA分散液的固含量为20%,得到第二涂覆品。
S106:将S105中得到的第二涂覆品重复进行S103中的烧结处理,得到第二预制品。
S107:对S106中得到的第二预制品进行切割和抽芯,去除第二预制品中的芯线,得到中空管。所得到的中空管的壁厚为50μm。
实施例5
与实施例4相比,本实施例的不同之处在于第一分散液和第二分散液均为PEBA分散液。
实施例6
与实施例4相比,本实施例的不同之处在于第一分散液和第二分散液均为PAA分散液。
实施例7
与实施例4相比,本实施例的不同之处在于第一分散液和第二分散液均为TPU分散液。
实施例8
与实施例1相比,本实施例的不同之处在于第二分散液为PA分散液。本实施例中得到的中空管如图2所示。
实施例9
与实施例1相比,本实施例的不同之处在于第二分散液为PEBA分散液。本实施例中得到的中空管如图3所示。其中PEBA分散液具体为PEBAX7233分散液。
对比例1
本对比例中利用熔融挤出的方式制备PTFE中空管。
将混合好的PTFE粉料和润滑油放入预成型机中,保压10min后得到胚料,然后放入挤出机中,经过烧结后得到PTFE管材。本对比例中得到的管材的壁厚测试如图4所示。管材壁厚为70μm左右。
另外,图5为本发明实施例8得到的中空管、传统的PA管材以及对比例1中得到的PTFE中空管的外观对比图。其中从上到下依次为实施例8得到的中空管、市售的PA挤出管材以及对比例1得到的中空管。由图5可以看出,实施例8中得到中空管的外观的光滑程度明显高于市售的PA挤出管材以及对比例1中得到的PTFE挤出中空管。
对比例2
与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,不进行步骤S104。
对比例3
与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,S103中在五段烧结炉中进行烧结处理时,只采用第一段烧结的温度进行烧结处理。烧结处理之后无法得到成型的管材。
对比例4
与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,S103中在五段烧结炉中进行烧结处理时,只采用第二段烧结的温度进行烧结处理。烧结处理之后无法得到成型的管材。
对比例5
与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,S103中在五段烧结炉中进行烧结处理时,只采用第三段烧结的温度进行烧结处理。烧结处理之后无法得到成型的管材。
对比例6
与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,S103中在五段烧结炉中进行烧结处理时,只采用第四段烧结的温度进行烧结处理。烧结处理之后无法得到成型的管材。
对比例7
与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,S103中在五段烧结炉中进行烧结处理时,只采用第五段烧结的温度进行烧结处理。烧结处理之后无法得到成型的管材。
对比例8
与实施例4相比,本对比例的不同之处在于:第一分散液为聚酰亚胺,且S103中第一段烧结的温度为130℃,第二段烧结的温度为100℃,第三段烧结的温度为150℃,第四段烧结的温度为300℃,第五段烧结的温度为200℃。本对比例得到的管材如图6所示。由图6可以看出,管材内部存在气泡,品质不合格。
对实施例1~实施例7、对比例1~对比例2中得到的中空管的第一聚合物层的厚度、管壁厚度以及对比例1中得到的PTFE中空管的管壁厚度进行测试。测试结果如表1所示。
表1
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准,说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。