一種醫用聚碳酸酯納米複合材料的製備方法與流程

2023-07-23 11:29:11 3

本發明屬於納米複合材料領域，涉及一種醫用聚碳酸酯納米複合材料的製備方法。

技術背景

醫用高分子材料是指用以製造人體內臟、體外器官、藥物劑型及醫療器械的聚合物材料，醫用高分子材料多用於人體，直接關係到人的生命和健康，一般對其性能的要求是：①安全性：必須無毒或副作用極少。這就要求聚合物純度高，生產環境非常清潔，聚合助劑的殘留少，雜質含量為ppm級，確保無病、無毒傳播條件。同時其高分子化合物本身以及單體雜質、降解或磨損產物不對身體產生不良影響。②物理、化學和機械性能需滿足醫用所需設計和功能的要求。③適應性：包括與醫療用品中其他材料的適應性，材料與人體生物相容性、血液相容性及組織的相容性。④特殊功能：不同的應用領域，要求材料分別具有一定的特殊功能。

聚碳酸酯，縮寫pc，是一種強韌的熱塑性樹脂。聚碳酸酯具有良好的透光性，抗衝擊性，耐紫外線輻射及其製品的尺寸穩定性和良好的成型加工性能，由於聚碳酸酯製品可經受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒，因此常用於醫用材料領域，用於製備醫療設備，例如，注射器、血液過濾器、導管、外科植入物、插管、創傷敷料、心臟起搏器等。但是普通的聚碳酸酯材料的耐磨性能較差，且在大量多次的蒸汽消毒之後，其物理/機械性能下降明顯。為改善其製品的物理、化學和機械等性能，需要對製品的表面進行改性。而使用納米材料作為與聚合物共混改性製備得到的納米複合材料比其它複合材料性能更優異。這主要是由於作為分散相的納米粒子尺寸小，比表面積大而產生的量子效應和表面效應，使得納米複合材料在眾多方面表現出特有性能，如電、磁、熱力學等。但是目前納米材料使用技術存在的主要問題為納米粉體顆粒材料的團聚問題，導致粉體顆粒材料在使用中由於顆粒表面張力所致而形成的顆粒團聚，從而導致在使用中添加化學分解劑進行團聚顆粒的分解才能正常使用，但是這樣就會帶來使用難度的增加和化學汙染，同時降低了使用效率，這就限制這納米材料的應用。為此，我們從產品的配方和工藝著手，研發一種醫用聚碳酸酯納米複合材料的新工藝是整個行業的當務之急。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種醫用聚碳酸酯納米複合材料的製備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種醫用聚碳酸酯納米複合材料的製備方法，包括以下步驟：先按重量稱取聚碳酸酯80-88份、丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂14-20份、乙醯乙酸烯丙酯12-18份、醋酸乙酯20-30份、鈦酸丁酯1-4份、丙烯酸16-20份、水玻璃10-15份、納米硼纖維6-8份、聚乙烯醇15-20份、納米氮化鈦5-9份、十二烷基苯磺酸鈉鹽4-8份、過硫酸鉀4-8份、四氯化碳1-2份、聚山梨醇酯4-12份；再把上述的各種材料在高速混合機中進行高速混合，混合機轉速為60rpm-120rpm；然後將高速混合後的塑料材料在雙螺杆擠壓機進行熔融擠壓，其中，雙螺杆擠壓機的長徑比為30-50:1，擠壓區間溫度為：第一區間為150-170℃，第二區間為175-185℃，第三區間為200-215℃；最後將擠壓後的高分子材料冷卻切粒後即得。

按重量稱取聚碳酸酯84份、丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂17份、乙醯乙酸烯丙酯15份、醋酸乙酯25份、鈦酸丁酯3份、丙烯酸18份、水玻璃13份、納米硼纖維7份、聚乙烯醇18份、納米氮化鈦7份、十二烷基苯磺酸鈉鹽5份、過硫酸鉀6份、四氯化碳1.5份、聚山梨醇酯8份。

所述混合機轉速為80-100rpm。

所述雙螺杆擠壓機的長徑比為40:1。

所述納米氮化鈦的粒徑為10-50nm。

本發明具有以下有益效果：本發明的製備方法流程較短，操作簡單，成本低，對環境友好，經濟效益高。與現有技術相比，本發明提供方法製備出的納米複合材料具有優異的物理、化學和機械等性能，尤其是耐磨性優於現有市面上同款產品的性能。

具體實施方式

實施例1

一種醫用聚碳酸酯納米複合材料的製備方法，包括以下步驟：先按重量稱取聚碳酸酯80份、丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂14份、乙醯乙酸烯丙酯12份、醋酸乙酯20份、鈦酸丁酯1份、丙烯酸16份、水玻璃10份、納米硼纖維6份、聚乙烯醇15份、納米氮化鈦5份、十二烷基苯磺酸鈉鹽4份、過硫酸鉀4份、四氯化碳1份、聚山梨醇酯4份；再把上述的各種材料在高速混合機中進行高速混合，混合機轉速為60rpm-120rpm；然後將高速混合後的塑料材料在雙螺杆擠壓機進行熔融擠壓，其中，雙螺杆擠壓機的長徑比為30-50:1，擠壓區間溫度為：第一區間為150-170℃，第二區間為175-185℃，第三區間為200-215℃；最後將擠壓後的高分子材料冷卻切粒後即得。

實施例2

一種醫用聚碳酸酯納米複合材料的製備方法，包括以下步驟：先按重量稱取聚碳酸酯88份、丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂20份、乙醯乙酸烯丙酯18份、醋酸乙酯30份、鈦酸丁酯4份、丙烯酸20份、水玻璃15份、納米硼纖維8份、聚乙烯醇20份、納米氮化鈦9份、十二烷基苯磺酸鈉鹽8份、過硫酸鉀8份、四氯化碳2份、聚山梨醇酯12份；再把上述的各種材料在高速混合機中進行高速混合，混合機轉速為60rpm-120rpm；然後將高速混合後的塑料材料在雙螺杆擠壓機進行熔融擠壓，其中，雙螺杆擠壓機的長徑比為30-50:1，擠壓區間溫度為：第一區間為150-170℃，第二區間為175-185℃，第三區間為200-215℃；最後將擠壓後的高分子材料冷卻切粒後即得。

實施例3

一種醫用聚碳酸酯納米複合材料的製備方法，包括以下步驟：先按重量稱取聚碳酸酯84份、丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂17份、乙醯乙酸烯丙酯15份、醋酸乙酯25份、鈦酸丁酯3份、丙烯酸18份、水玻璃13份、納米硼纖維7份、聚乙烯醇18份、納米氮化鈦7份、十二烷基苯磺酸鈉鹽5份、過硫酸鉀6份、四氯化碳1.5份、聚山梨醇酯8份；再把上述的各種材料在高速混合機中進行高速混合，混合機轉速為60rpm-120rpm；然後將高速混合後的塑料材料在雙螺杆擠壓機進行熔融擠壓，其中，雙螺杆擠壓機的長徑比為30-50:1，擠壓區間溫度為：第一區間為150-170℃，第二區間為175-185℃，第三區間為200-215℃；最後將擠壓後的高分子材料冷卻切粒後即得。