CN114957842A - 医用低气味组合物以及医用低气味薄膜材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料领域,公开了一种医用低气味组合物以及医用低气味薄膜材料及其制备方法。所述医用低气味组合物包括乙烯‑醋酸乙烯共聚物、抗氧剂和第一添加剂,且以100重量份的所述乙烯‑醋酸乙烯共聚物为基准,所述抗氧剂为0.05‑0.2重量份,所述第一添加剂为0.1‑0.3重量份;其中,所述第一添加剂选自单甘脂、芥酸酰胺、三甘酯和双甘酯中的一种或多种。采用该低气味组合物制备的医用低气味薄膜材料的气味低,雾度低,透光率好,且无毒环保。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,具体地,涉及一种医用低气味组合物以及医用低气味薄膜材料及其制备方法。
背景技术
现有技术中,热塑性聚氨酯材料主要作为舱体材料。以色列Beit-EI公司的便携式负压隔离舱隔离舱,舱体由高强度铝合金横向支架作为支撑,舱体材料采用热塑性聚氨酯;澳大利亚Bartlett公司的便携式医用隔离单元,采用塑料支架、高强度铝合金支架作为支撑,舱体材料采用热塑性聚氨酯、尼龙布基单面覆膜材料;中国台湾原始码科技股份有限公司的轻便型负压隔离防疫装置,为充气式负压隔离代,材料为热塑性聚氨酯,底部为抗穿刺的耐磨布。军事医学科学院卫生装备研究所的负压隔离舱舱体通过铝合金支架支撑,舱体材料使用高透明的PVC薄膜。
另外,现有技术中医用低气味薄膜材料主要是热塑性聚氨酯材料,但是,现有技术中的医用低气味薄膜材料存在成本高、气味高的缺陷问题。
CN103571380A公开了一种低气味热熔胶,其中,该低气味热溶胶公开了含有EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物),但是,该低气味热溶胶属于粘结剂领域,应用在汽车内饰件上,并且没有对低气味进行评价。相比于应用到医疗领域,对材料的其气味要求更高,同时CN103571380A公开的是一种粘接剂材料。
而对于医用薄膜,其对材料的透明性及力学性能都有一定的要求,保证在使用过程中不破损。具体地,在医用领域,对气味、耐穿刺、耐消杀性能都有一定的要求。
因此,研究和开发一种医用低气味薄膜材料具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的存在医用低气味薄膜材料的制备成本高以及气味高的缺陷问题,提供一种医用低气味组合物以及医用低气味薄膜材料及其制备方法,采用该低气味组合物制备的医用低气味薄膜材料的气味低,雾度低,透光率好,且无毒环保。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种医用低气味组合物,其特征在于,所述医用低气味组合物包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂和第一添加剂,且以100重量份的所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为基准,所述抗氧剂为0.05-0.2重量份,所述第一添加剂为0.01-0.5重量份;
其中,所述第一添加剂选自单甘脂、芥酸酰胺、三甘酯和双甘酯中的一种或多种。
本发明第二方面提供了一种医用低气味薄膜材料的制备方法,其中,该方法包括:将前述所述的医用低气味组合物混合并挤出造粒。
本发明第三方面提供了一种前述所述的制备方法制得的低气味薄膜材料。
通过上述技术方案,采用本发明的医用低气味组合物制备的医用低气味薄膜材料具有
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种医用低气味组合物,其中,所述医用低气味组合物包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂和第一添加剂,且以100重量份的所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为基准,所述抗氧剂为0.05-0.2重量份,所述第一添加剂为0.01-0.5重量份;
其中,所述第一添加剂选自单甘脂、芥酸酰胺、三甘酯和双甘酯中的一种或多种。
本发明的发明人意外发现:EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)产品气味主要是醋酸乙烯的味道,即刺鼻的酸味,并且随着醋酸乙烯含量越高,味道越浓;将EVA、抗氧剂和含有除味剂的第一添加剂以特定的比例组合,能够有效清除乙烯-醋酸乙烯共聚物在加工和使用过程中释放出来的各种气味,提高EVA的环保水平,除味剂用量低,无毒环保。
根据本发明,优选情况下,以100重量份的所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为基准,所述抗氧剂为0.05-0.1重量份,所述第一添加剂为0.05-0.1重量份;在本发明中,将抗氧剂和第一添加剂的含量控制在前述范围之内,能够获得低添加量、高效除味、性能优异的膜制品。
根据本发明,以所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的总重量为基准,醋酸乙烯结构单元的含量为9-30重量%,乙烯结构单元的含量为70-91重量%;优选地,以所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的总重量为基准,醋酸乙烯结构单元的含量为15-20重量%,乙烯结构单元的含量为80-85重量%。在本发明中,特定的限定乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯结构单元和乙烯结构单元的含量为前述所述的范围之内,目的是保证材料在制备薄膜中的性能满足要求的同时,还可以兼顾到EVA的低气味。
根据本发明,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃负荷2.16kg下的熔融指数为1-9g/10min,优选为1-5g/10min。在本发明中,特定的限定乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数为前述所述的范围之内,目的是相对低的VA含量会从工艺上降低EVA的酸性气味,而熔体质量流动速率控制在一定范围内,是为了保证在流延制膜过程中,保证膜的熔体强度。
根据本发明,所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂和辅助亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
根据本发明,所述受阻酚类抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸]季戊四醇酯(简称:抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(简称:抗氧剂1076)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(简称:抗氧剂264)、1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称:抗氧剂330)和1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸(简称:抗氧剂3114) 中的至少一种;优选地,所述受阻酚类抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯;更优选地,所述受阻酚类抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸] 季戊四醇酯(简称:抗氧剂1010)。
根据本发明,所述芳香胺类抗氧剂选自二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉中的至少一种,特别优选为对苯二胺。
根据本发明,所述亚磷酸酯类抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯 (简称:抗氧剂168)、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯(简称:抗氧剂626)、季戊四醇二亚磷酸双十八酯(简称:抗氧剂618)和双(2,4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(简称:抗氧剂PEP-36)中的至少一种,特别优选为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(简称:抗氧剂168)
本发明的一些实施方式中,优选地,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4- 羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称:抗氧剂1010)和/或三(2,4-二叔丁基苯基) 亚磷酸酯(简称:抗氧剂168)。
在本发明中,所述抗氧剂的作用是通过复配作用,在保证低添加量的同时,提高医用膜材料的耐消杀性能。
根据本发明,所述医用低气味组合物还包括第二添加剂,所述第二添加剂选自乙醇、甘油和氢氧化钠中的一种或多种;优选地,所述第二添加剂选自甘油。
根据本发明,以100重量份的所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为基准,所述第二添加剂为0.1-0.5重量份,优选为0.1-0.3重量份。
根据本发明,所述医用低气味组合物还包括第三添加剂,所述第三添加剂选自抗紫外吸收剂中2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(光稳定剂UV-531)、 2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑(UV-P)和2,2-硫代双(4-叔辛基酚氧基) 镍(AM-101)中的一种或多种;优选地,所述第三添加剂选自2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
根据本发明,以100重量份的所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为基准,所述第三添加剂为0.1-0.5重量份,优选为0.1-0.3重量份。
根据本发明,所述第一添加剂、所述第二添加剂和所述第三添加剂的重量比为1:(1-2):(1-2)。在本发明中,将所述第一添加剂、所述第二添加剂和所述第三添加剂的重量比限定为前述范围之内,优点是通过复配使用,在保证低添加量的同时,较好的保证材料的耐候性及较低的气味,同时降低材料的雾度,保持医用薄膜的透明性。
本发明第二方面提供了一种医用低气味薄膜材料的制备方法,其中,该方法包括:将前述所述的医用低气味组合物混合并挤出造粒。
根据本发明,所述挤出造粒的条件包括:温度为150-200℃,优选为 150-190℃,更优选为160-180℃。本发明中的挤出温度指的是双螺杆挤出机中的温度控制在上述优选范围内,即组合物经过双螺杆挤出机时的温度会逐渐升高,但是其最高温度不高于200℃,最低温度不低于150℃。
根据本发明,所述造粒采用的设备为双螺杆挤出机。
根据本发明,所述混合采用的设备可以为高速混合机,所述混合的时间没有特别的限定,只要制得上述组合物的各组分混合均匀即可。
根据本发明,如在工业装置上,可通过计量泵直接加入EVA树脂、抗氧剂、第一添加剂、第二添加剂、第三添加剂,挤出造粒制备低气味EVA 产品。
根据本发明,采用前述所述低气味薄膜材料,例如,可以采用熔融共混的方法,具体地,将低气味组合物中的各个组分在高速混合机中混合2min,混合均匀,然后再将混合后的混合物挤出造粒,优选情况下,工艺温度为: 170℃、175℃、180℃、185℃、195℃、195℃、190℃、185℃、185℃、机头180℃。
本发明第二方面提供了一种前述所述的制备方法制得的低气味薄膜材料。
根据本发明,所述低气味薄膜材料的性能参数:气味等级:2.5-3;薄膜直角撕裂强度:63-77KN/m;雾度3.2-7.2%;透光率:87.8-91.9%,薄膜拉伸强度:20.9-23.8MPa。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中:
1、气味测试标准:VW50180;
2、雾度测试标准:GB/T 2410-2008;
3、直角撕裂强度测试标准:QB/T 1130-1991;
4、透光率测试标准:GB/T 2410-2008;
5、拉伸强度测试标准:GB/T 1040.2-2006。
EVA原料,抗氧剂原料、光稳定剂及其他助剂均为的市售品。
实施例1
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的医用低气味薄膜材料。
(1)医用低气味组合物中的各个组分以及组分含量:
乙烯-醋酸乙烯共聚物100重量份,其中,醋酸乙烯结构单元的含量为 18重量%,乙烯结构单元的含量为82重量%;乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃负荷2.16kg下的熔融指数为3g/10min;
抗氧剂1076,0.1重量份;
第一添加剂为单甘酯,0.1重量份。
(2)挤出造粒
采用双螺杆挤出机,将步骤(1)中的医用低气味组合物中的各个组分混合均匀,然后再将混合后的混合物挤出造粒,其中,工艺温度为:
170℃、175℃、180℃、185℃、195℃、195℃、190℃、185℃、185℃、机头180℃。
对所制备的医用低气味薄膜材料S1的性能进行测试,如表1所示。
实施例2
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的医用低气味薄膜材料。
(1)医用低气味组合物中的各个组分以及组分含量:
乙烯-醋酸乙烯共聚物100重量份,其中,醋酸乙烯结构单元的含量为 18重量%,乙烯结构单元的含量为82重量%;乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃负荷2.16kg下的熔融指数为3g/10min;
抗氧剂1010,0.1重量份;抗氧剂168,0.05重量份;
第一添加剂为双甘酯,0.1重量份;
第二添加剂为甘油0.1重量份;
第一添加剂与第二添加剂的重量比为1:1。
(2)挤出造粒
采用双螺杆挤出机,将步骤(1)中的医用低气味组合物中的各个组分混合均匀,然后再将混合后的混合物挤出造粒,其中,工艺温度为:
170℃、175℃、180℃、185℃、195℃、195℃、190℃、185℃、185℃、机头180℃。
对所制备的医用低气味薄膜材料S2的性能进行测试,如表1所示。
实施例3
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的医用低气味薄膜材料。
(1)医用低气味组合物中的各个组分以及组分含量:
乙烯-醋酸乙烯共聚物100重量份,其中,醋酸乙烯结构单元的含量为 18重量%,乙烯结构单元的含量为82重量%;乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃负荷2.16kg下的熔融指数为3g/10min;
抗氧剂为1076,0.05重量份;
第一添加剂为单甘酯,0.05重量份;
第二添加剂为甘油,0.1重量份;
第三添加剂为UV-531,0.1重量份;
第一添加剂、第二添加剂与第三添加剂的重量比为1:2:2。
(2)挤出造粒
采用双螺杆挤出机,将步骤(1)中的医用低气味组合物中的各个组分混合均匀,然后再将混合后的混合物挤出造粒,其中,工艺温度为:
170℃、175℃、180℃、185℃、195℃、195℃、190℃、185℃、185℃、机头180℃。
对所制备的医用低气味薄膜材料S3的性能进行测试,如表1所示。
实施例4
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的医用低气味薄膜材料。
按照与实施例1相同的方法制备医用低气味薄膜材料,所不同之处在于:乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃负荷2.16kg下的熔融指数为1g/10min。
对所制备的医用低气味薄膜材料S4的性能进行测试,如表1所示。
实施例5
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的医用低气味薄膜材料。
按照与实施例1相同的方法制备医用低气味薄膜材料,所不同之处在于:第一添加剂为双甘酯,0.1重量份;第二添加剂为氢氧化钠,0.1重量份;
对所制备的医用低气味薄膜材料S5的性能进行测试,如表1所示。
实施例6
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的医用低气味薄膜材料。
按照与实施例3相同的方法制备医用低气味薄膜材料,所不同之处在于:抗氧剂为1076,0.05重量份;
第一添加剂为单甘酯,0.05重量份;
第二添加剂为甘油,0.05重量份;
第三添加剂为UV-531,0.05重量份;
第一添加剂、第二添加剂与第三添加剂的重量比为1:1:1。
对所制备的医用低气味薄膜材料S6的性能进行测试,如表1所示。
对比例1
按照与实施例1相同的方法制备医用低气味薄膜材料,所不同之处在于:
乙烯-醋酸乙烯共聚物100重量份,其中,醋酸乙烯(VA)结构单元的含量为28重量%,乙烯结构单元的含量为72重量%;乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃负荷2.16kg下的熔融指数为6g/10min;
抗氧剂1010,0.6重量份。
对所制备的医用低气味薄膜材料DS1的性能进行测试,如表1所示。
对比例2
按照与实施例1相同的方法制备医用低气味薄膜材料,所不同之处在于:
抗氧剂为1076,0.6重量份;
第一添加剂为氢氧化钠,0.8重量份。
对所制备的医用低气味薄膜材料DS2的性能进行测试,如表1所示。
对比例3
按照与实施例3相同的方法制备医用低气味薄膜材料,所不同之处在于:第一添加剂、第二添加剂与第三添加剂的重量比为1:3:3。
对所制备的医用低气味薄膜材料DS5的性能进行测试,如表1所示。
对比例4
按照与实施例1相同的方法制备医用低气味薄膜材料,所不同之处在于:
第一添加剂为芥酸酰胺。
对所制备的医用低气味薄膜材料DS6的性能进行测试,如表1所示。
表1
通过表1的结果可以看出,采用本发明的技术方案的实施例1-6具有低气味、耐老化、力学性能明显更好的效果。
对比例1由于乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量并不在本发明限定的范围,制得的乙烯-醋酸乙烯组合物的透光率较低,同时因乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量过高原因,导致结果差。
对比例2由于在乙烯-醋酸乙烯共聚物中,抗氧剂和氢氧化钠的添加量都不在本发明限定的范围内,并且氢氧化钠加入量过多导致产品发黄,去除酸味的效果不明显原因,导致结果差。
对比例3由于三种添加剂的比例不在本发明的限定范围内,制得的材料第二添加剂和第三添加剂的添加比例过高,在一定程度上影响薄膜的透明性原因,导致结果差。
对比例4由于单独添加芥酸酰胺,对去除气味的效果影响并不大,同时会因为析出问题,影响薄膜的雾度和透光率原因,导致结果差。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种医用低气味组合物,其特征在于,所述医用低气味组合物包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂和第一添加剂,且以100重量份的所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为基准,所述抗氧剂为0.05-0.2重量份,所述第一添加剂为0.01-0.5重量份;
其中,所述第一添加剂选自单甘脂、芥酸酰胺、三甘酯和双甘酯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的医用低气味组合物,其中,以100重量份的所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为基准,所述抗氧剂为0.05-0.1重量份,所述第一添加剂为0.05-0.1重量份。
3.根据权利要求1或2所述的医用低气味组合物,其中,以所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的总重量为基准,醋酸乙烯结构单元的含量为9-30重量%,乙烯结构单元的含量为70-91重量%;
优选地,以所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的总重量为基准,醋酸乙烯结构单元的含量为15-20重量%,乙烯结构单元的含量为80-85重量%;
更优选地,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃负荷2.16kg下的熔融指数为1-9g/10min,优选为1-5g/10min。
4.根据权利要求1所述的医用低气味组合物,其中,所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂和辅助抗氧剂中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的医用低气味组合物,其中,所述医用低气味组合物还包括第二添加剂,所述第二添加剂选自乙醇、甘油和氢氧化钠中的一种或多种;
优选地,以100重量份的所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为基准,所述第二添加剂为0.1-0.5重量份。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的医用低气味组合物,其中,所述医用低气味组合物还包括第三添加剂,所述第三添加剂选自2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑)和2,2-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍中的一种或多种;
优选地,以100重量份的所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为基准,所述第三添加剂为0.1-0.5重量份。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的医用低气味组合物,其中,所述第一添加剂、所述第二添加剂和所述第三添加剂的重量比为1:(1-2):(1-2)。
8.一种医用低气味薄膜材料的制备方法,其特征在于,该方法包括:将权利要求1-7中任意一项所述的医用低气味组合物混合并挤出造粒。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其中,所述挤出造粒的条件包括:温度为150-200℃。
10.一种权利要求8或9所述的制备方法制得的低气味薄膜材料。
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