CN1896142A - 一种医用可降解复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种医用可降解复合材料，其包括有二氧化碳共聚物，聚己内酯(PCL)或聚3—羟基丁酸酯(PHB)一种或几种添加剂，马来酸酐封端剂，具体组成重量份数为：100份二氧化碳共聚物，10－50份添加剂，1－5份封端剂。本发明具有良好力学性能，可降解，热稳定性好，加工和成型容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料，具体地说是一种医用可降解复合材料。
背景技术
我们知道，现有的一次性医用输液袋、输液器材等所用复合材料一般采用五层或七层共挤出方法来制备，其中聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯为阻隔层，聚乙烯、聚丙烯作为保护层，中间还需要两层粘结层。阻隔层用于隔绝氧气和水蒸气，从材料成本和阻隔性能等方面综合考虑，目前一次性医用材料的阻隔层一般采用聚氯乙烯。但聚氯乙烯加工过程必须采用加工助剂，使用和储存过程中存在添加剂的析出问题，影响患者身体健康。而且对医用材料而言，一般要进行焚烧处理，而聚氯乙烯在焚烧时易产生氯化氢，甚至产生氯化二噁英，严重污染环境。
以二氧化碳为原料合成的高分子量二氧化碳共聚物(脂肪族聚酯)，有望在可降解的医药和食品包装材料、陶瓷添加剂、胶粘剂以及复合材料等方面有广泛的应用。美国专利USP 3,585,168、USP3,900,424和USP3,953,383采用烷基锌/含活泼氢化合物为催化剂制备了二氧化碳共聚物。中国专利申请98125654.6和98125655.9提供了稀土配合物组合催化剂的制备方法和高分子量二氧化碳聚合物的制备方法。中国专利申请00136189.9采用稀土配合物、金属有机物、多元醇和环状碳酸酯组成的催化剂，在中等压力下使环氧化物与二氧化碳进行无溶剂共聚合，共聚物的分子量超过100,000，二氧化碳固定率超过40wt％。但是二氧化碳共聚物在有些方面，如热稳定性和加工性等物性差，从而限制二氧化碳共聚物材料在医用方面的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种具有良好力学性能，可降解，热稳定性好，加工和成型容易的医用可降解复合材料。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种医用可降解复合材料，其特征是：其包括有二氧化碳共聚物，聚己内酯(PCL)或聚3-羟基丁酸酯(PHB)一种或几种添加剂，马来酸酐封端剂，具体组成重量份数为
二氧化碳共聚物 100份
添加剂 10-50份
封端剂 1-5份
本发明二氧化碳共聚物是非晶的，因此具有良好的透明性，同时二氧化碳共聚物具有生物降解性能，掩埋后在3-6个月，完全降解成二氧化碳和水，而在干燥环境下储存，则不发生降解。此外，二氧化碳共聚物主要由C、H、O构成，焚烧温度低于300℃，且焚烧后只产生二氧化碳和水，对环境影响很小。更重要的是：二氧化碳聚合物对氧气和水蒸气的阻隔性能要优于聚氯乙烯。本发明上述组成共混的复合材料，对比单独的二氧化碳共聚物，其热稳定性和加工性大大提高，其可以在普通塑料机械上加工，在不影响二氧化碳共聚物降解性的同时，改善了材料的力学性能，热稳定性好，加工和成型容易，拓展了材料的使用领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
一种医用可降解复合材料，其包括有二氧化碳共聚物，聚己内酯(PCL)或聚3-羟基丁酸酯(PHB)一种或几种添加剂，马来酸酐封端剂，具体组成重量份数为
二氧化碳共聚物 100份
添加剂 10-50份
封端剂 1-5份
本发明上述精制二氧化碳共聚物制备方法在本发明人先前申请的中国专利01127540.5中已作过介绍，属现有技术。二氧化碳共聚物材料可以是二氧化碳-环氧乙烷共聚物，二氧化碳-环氧丙烷共聚物，二氧化碳-氧化环己烷共聚物，二氧化碳-氧化苯乙烯共聚物，二氧化碳-环氧丙烷-环氧环己烷三元共聚物或二氧化碳-环氧丙烷-氧化苯乙烯三元共聚物的一种或两种。
本发明选用的添加剂为：聚己内酯(PCL)，聚3-羟基丁酸酯(PHB)，聚3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯(PHBV)等可降解共聚物中的一种或几种。封端剂为马来酸酐。其中PCL是一种半结晶型聚合物，其熔点为59～64℃，玻璃化温度为-60℃。其结构重复单元上有5个非极性亚甲基-CH2-和一个极性酯基-COO-，即-(COO-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-)n，这样的结构使得PCL具有很好的柔韧性和加工性，同时这种材料具有很好的生物相容性；由于二氧化碳共聚物本身具有低温(10℃以下)条件下会变得脆硬容易碎裂的特性，不利于产品的应用，而通过与PCL的共混使材料在这方面有很大的改善，使其在低温条件下能保持足够的柔软性。PHB是聚羟基链烷酯的典型代表，它不仅具有与化学合成塑料聚丙烯相似的物理性质(如熔点、结晶度、分子量、拉伸强度等)，同时还具有生物可降解性、生物相容性、光学性、压电性、气体相隔性等化学合成塑料所不具备的许多优良性能，通过与之共混后，对二氧化碳共聚物本身的性能有很大提高，主要表现在抗拉强度方面。
本发明复合材料的具体组成重量份数为：100份的二氧化碳共聚物、10-50份的添加剂和1-5份的封端剂。制备工艺如下：在十万级医用厂房中，将精制提纯后的二氧化碳共聚物和添加剂以及封端剂，先在高速混合机中混合5min，然后冷却搅拌，20-30℃条件下出料，然后在双螺杆或单螺杆挤出机中进行塑化挤出造粒，经消毒密封包装得到复合物。挤出机的温度设定为：加料段70-120℃，塑化段140-165℃，挤出段温度130-150℃。
将PCL、PHB与二氧化碳共聚物共混加工时，与其他可降解共聚物的相容性非常好，通过这种方法可以得到一种性能更加良好的复合材料，所得复合物可用于多种医用制品的制备，如：注射器、一次性手术器械盒，导管等产品。具体实施例的实验数据见下面的表1、2。
表1 医用可降解复合材料原料配比
| 医用可降解复合材料 | A | B | C | |
| 二氧化碳共聚物 | 100(份) | 100(份) | 100(份) | |
| 添加剂 | 聚己内酯 | 20 | 36 | |
| 聚3-羟基丁酸酯 | 30 | 32 | ||
| 马来酸酐 | 1 | 1 | 1 | |
表2 所得复合物性能参数
Claims (1)
1、一种医用可降解复合材料，其特征是：其包括有二氧化碳共聚物，聚己内酯(PCL)或聚3-羟基丁酸酯(PHB)一种或几种添加剂，马来酸酐封端剂，具体组成重量份数为
二氧化碳共聚物 100份
添加剂 10-50份
封端剂 1-5份
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| CN 200510044116 CN1896142A (zh) | 2005-07-14 | 2005-07-14 | 一种医用可降解复合材料 |
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| CN 200510044116 CN1896142A (zh) | 2005-07-14 | 2005-07-14 | 一种医用可降解复合材料 |
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2005
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