一種耐輻照醫用聚丙烯專用料的製作方法
2023-05-21 19:05:21
一種耐輻照醫用聚丙烯專用料的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種醫用耐輻照聚丙烯專用料；由聚丙烯粉料、抗氧劑、複合光穩定劑、吸酸劑、成核劑各種組分經高速混合、雙螺杆擠出、冷卻、切粒製備而成，各成分含量質量百分比為：聚丙烯粉料餘量，亞磷酸酯類抗氧劑0.1-0.4％，複合光穩定劑0.1-0.4％，山梨醇類成核劑0.1-0.4％，除酸劑0.03-0.1％；本醫用耐輻照聚丙烯專用料經過高能電子加速器輻照滅菌消毒後，仍具有較高的機械強度、較好的透明性和白度，可滿足醫用材料耐輻照的要求，能廣泛適用於製備一次性醫療器械產品。
【專利說明】一種耐輻照醫用聚丙烯專用料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種醫用耐輻照聚丙烯專用料。
【背景技術】
[0002]作為一種通用塑料，聚丙烯⑴?)原料來源豐富，具有良好的化學穩定性、優異的衛生性、較寬的成型加工性、較高的使用溫度、相對低廉的價格和優良的綜合性能，使其應用範圍日益擴大。但是隨著高分子材料在醫療器械、食品包裝等領域應用的不斷擴大，對聚丙烯材料的性能提出了更高的要求。醫院裡為了避免各種傳染病的交叉感染，普遍採用一次性使用的醫療用品，如注射器、導尿管、輸液器、各種導管、無紡布等醫用消耗品。這些產品的原料多用聚丙烯材料製備，通常採用輻射消毒，醫療用品可在完成包裝後再進行輻射滅菌消毒，然後直接提供市場供消費者所用。目前世界發達國家常用的輻射滅菌消毒輻射劑量為25成7。實現塑料醫用產品的輻射消毒，必須首先解決塑料材料的耐輻照性問題。聚丙烯分子鏈中叔碳原子上的氫非常活潑，易受到熱、氧氣、光(紫外光)等作用而產生自由基，導致 其老化降解，失去原有的透明度，表面泛黃、褪色，甚至完全粉化等，因此聚丙烯材料在經過輻照消毒後，老化降解更為嚴重。這種輻照氧化對聚丙烯材料的破壞極大，它不僅影響聚丙烯材料及其製品的表觀，而且隨著氧化的不斷加深，聚丙烯材料將逐步喪失其原有的機械性能，如拉伸強度、衝擊強度、彎曲強度等，並由此逐步失去使用價值。普通聚丙烯材料，接受10成7輻射後易使製品變色，強度開始消失。因此，為了解決聚丙烯材料不耐輻照的缺點，開發耐輻照消毒的聚丙烯材料將是醫用材料的當務之急。
[0003]目前，已有幾個耐輻照聚丙烯材料的專利問世，例如:申請號為⑶101955609八的中國專利申請提供了製造一種醫用耐輻照聚丙烯合金材料，其由聚丙烯粉料、聚烯烴熱塑性彈性體、受阻胺抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、酸吸收劑、成核劑組成，配方中各成分的含量(質量百分比)為:聚丙烯粉料85-95%，聚烯烴熱塑性彈性體5-15%，受阻胺抗氧劑0.05-0.25 %，亞磷酸酯類抗氧劑0.05-0.25 %，酸吸收劑0.05-0.10 %，成核劑
0.10-0.20%。該聚丙烯合金材料經過高能電子加速器輻照後，可防止變脆、變色、斷裂伸長率下降，並且可以保持高韌性、良好的透明度，滿足醫用聚丙烯材料的要求，可用於一次性醫療器械的製備；申請號為⑶101338056八的中國專利申請提供了製造醫用注射器的聚丙烯樹脂，其採用不使用聚烯烴熱塑性彈性體的情況下，選擇了合適的酸中和劑、抗氧劑、透明成核劑，並對透明成核劑進行了復配改進的方法使樹脂在確保良好韌性前提下，使透明性有了進一步的提聞。
[0004]專利201010530349.8公開了一種醫用耐低溫增韌抗伽瑪射線、抗衝擊透明聚丙烯材料及其製備方法，其以均聚聚丙烯為基材，添加增韌劑、伽瑪屏蔽助劑、透明成核劑、抗氧劑、潤滑劑、增白劑、分子量調節劑，按照比例充分混合而成。發明由於採用了乙烯-辛烯-丙烯三元無規共聚物，不僅具有優良的韌性和抗衝擊能力，同時能耐低溫，且透明；通過反應擠出方法在聚丙烯分子鏈上接枝反應型受阻胺類穩定劑，以提高其抗伽瑪射線能力，發明所得的醫用聚丙烯材料通過25千焦的伽瑪輻照後黃變指數小於1，再在701烘箱放置8星期後塑件黃變指數為3，力學綜合性能降低5%，透明度保持在90%以上。
[0005]專利US20070743423和US2008275180A1發明了一種耐輻照聚丙烯材料，該材料與單獨的全同立構聚丙烯材料相比提高了抗輻射性。所用的全同立構聚丙烯可以是全同立構茂金屬或齊格勒-納塔催化的聚丙烯，並可包含一定量的間規立構聚丙烯。其中，所述的全同立構丙烯聚合物的分子量分布(Mw/Mn)小於或等於4.0，二甲苯可溶物小於或等於2%,所述聚合物材料提供的SMS織物材料在3-5兆拉德輻射劑量下的縱向伸長強度保留率大於或等於50%。
[0006]專利US19950409978日本三井東壓化學公司研究了一種抗輻射聚丙烯樹脂，其中加入了含磷抗氧劑、含胺抗氧劑和/或成核劑。該樹脂可以用於食品和藥品的容器，其物理性能在輻照殺菌過程中幾乎不惡化。
[0007]以上製備醫用耐輻照聚丙烯材料的方法各有其優點，例如:申請號為CNlO 1955609A的中國專利採用添加熱塑性彈性體保持了材料的韌性，但由於添加了熱塑性彈性體會使材料的透明性下降；申請號為CN101338056A的中國專利採用復配助劑的方法保持了材料的韌性並使透明性進一步提高，但該專利申請中沒有說明該復配助劑的耐輻照性，即沒有對照國家標準提供出輻照後材料的拉伸強度、彎曲模量、衝擊強度是否仍然滿足國家標準，以及其它的物理化學和生物性能在輻照前後的性能變化是否還能滿足醫用注射器的需要。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是提供一種耐輻照醫用聚丙烯專用料，選擇的透明成核劑確保本專用料在不加彈性體的情況下仍能具有良好的韌性；所選用的亞磷酸酯類抗氧劑、複合受阻胺型光穩定劑、成核劑和除酸劑確保本專用料在經過輻射劑量為25kGy高能電子加速器輻照滅菌消毒後，仍具有較高的機械強度、較好的透明性和保持了較好白度；本專用料配方中各種輔料總含量控制在2%以下，較少的總輔料含量仍能滿足醫用聚丙烯材料耐輻照的要求，說明本發明所採用的各種輔料具有較高的功效和較好的協同作用。本專用料與現有同類材料技術相比，具有更明顯的技術優勢和成本優勢，可廣泛適用於製備一次性醫療器械產品。
[0009]本發明所述的耐輻照醫用聚丙烯專用料由聚丙烯粉料、亞磷酸酯類抗氧劑、複合受阻胺型光穩定劑、除酸劑、成核劑組成，各個組分經過高速混合、雙螺杆擠出、冷卻、切粒製備而成。
[0010]本發明所述的一種醫用耐輻照聚丙烯專用料，其配方組分及各成分含量(質量百分比)分別為:
[0011]
聚,烯?料餘量
[0012]
【權利要求】
1.一種耐輻照醫用聚丙烯專用料，其特徵是:由聚丙烯粉料、亞磷酸酯類抗氧劑、複合受阻胺型光穩定劑、耐酸劑、山梨醇類成核劑組成，各個組分經過高速混合、螺杆擠出、冷卻、切粒製備而成；專用料配方中各成分含量質量百分比為:亞磷酸酯類抗氧劑0.1-0.4%，複合光穩定劑0.1-0.4%，山梨醇類成核劑0.1-0.4%，除酸劑0.03-0.1%,聚丙烯粉料餘量； 所述的聚丙烯粉料為均聚聚丙烯或無規共聚丙烯粉料； 所述的光穩定劑為複合受阻胺型光穩定劑，它是由抗氧劑944，即聚-{[6_[ (1，1，3，3，-四甲基丁基)-胺基]1，3，5，-三嗪-2，4-二基][(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亞胺基]-1，6-己烷二基-[(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亞胺基]}和抗氧劑622(聚丁二酸(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯)複合而成，其複合質量比例範圍為0.25~0.75 ; 所述的除酸劑為HT-10，它的成分為:四水合碳酸氫氧鋁鎂(Mg4A12(OH) 12C03.4Η20)。
2.根據權利要求1所述的耐輻照醫用聚丙烯專用料，其特徵在於:所述的聚丙烯粉料為無規共聚聚丙糹布粉料，其共聚單體為乙糹布，含量為2-4wt*%。
3.根據權利要求1所述的耐輻照醫用聚丙烯專用料，其特徵在於:所述的亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑627，其成分為雙(3，5-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、或抗氧劑626，其成分為雙(3，5-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、或抗氧劑168其成分為三(2，4-二叔丁基苯酚)亞磷酸酯等亞磷酸酯類抗氧劑。
4.根據權利要求1所 述的耐輻照醫用聚丙烯專用料，其特徵在於:所述的山梨醇衍生物類成核劑為NX8000、NA-1、NA-2或成核劑390。
【文檔編號】C08L23/14GK103834099SQ201210487486
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月27日 優先權日:2012年11月27日
【發明者】盧曉英, 黃強, 吳林美, 揣成智, 王豔芳, 姜凱, 張鳳波, 顧偉 申請人:中國石油天然氣股份有限公司