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塑料在医用领域的应用
点击次数:1566 发布时间:2011-08-20
 

近关于塑料医疗管子的研究与发展包括:独特的塑料配方使得材料具有很独特的、优异的性能,如:高强度、高韧性及很高的气体阻隔速率以及很高的光滑度等。关于塑料材料的共挤技术也给塑料医用管子带来了新的革命。塑料医疗管道是早在20世纪40年代出现的,因为塑料具有成本低的优点,因此在很医疗领域中都采用了塑料来代替玻璃和金属管子,而且这个市场也发展得越来越迅速。今天,塑料在医用输血管、氧气管和营养管领域汽车主导作用。塑料管子在很多先进得医疗手续中也起着很关键得作用。 需求与材料  应用在塑料管子领域的塑料具有具备如下一到两种性能,对人体组织没有任何的发应性、同时应具有很好的流动性、弹性、耐久性、耐热性及耐化学品性、良好的透明性。同时,材料必须很好的防止增塑剂的外迁移等等。易加工和低成本是另外的两个基本的条件。  先进的医用管子  在所有性能的综合体现中,PVC是一种 好的材料,目前已被广泛地应用在塑料医疗设备领域。聚乙烯是第二大医用塑料应用材料。热塑性弹性体、尼龙、硅树脂、含氟聚合物和聚醚醚酮也应用到了一些特殊的领域。聚丙烯、高抗冲聚苯乙烯和聚碳酸酯也应用到了医用塑料产品领域。高性能的医用塑料一般需要添加助剂,同时也需要与其他的树脂进行共挤。PVC  聚氯乙烯(PVC)在很多情况下是医用塑料管子的可选材料之一。这种材料也被广泛地应用在其他的医用领域,如:血袋、分离设备、氧气罩、实验室器具和仪器的包装材料。PVC是一种价廉、易加工、使用寿命长、透明的材料。PVC有硬质和软质之分,有时两种材料可以混合适用。同时,PVC也能承受较高的温度,但是不适合用于压力较高的领域。  也许目前PVC 大的弊端就是在PVC产品中一般要采用增塑剂,而常用的PVC增塑剂是二(2-乙烷乙基)邻苯二甲酸(DEHP)。二而目前欧洲和美国地区在很大程度上强调安全性,使得PVC的应用领域收到了很大的法规方面的限制。工业认识表明,DEHP是很安全的,目前还没有关于使用这种材料给人体带来任何危害的报导。但是,出于很多的原因,一些医用材料供应商不得不提供不含DEHP和其他邻苯二甲酸盐增塑剂的PVC材料。  PVC管子在射线杀菌的过程中可能会出现褪色的现象,但是现在很多的PVC配方都克服了这个缺点。  PVC管子经常应用在容量较大领域,价格较低同时透明度也很高。  PE  聚乙烯在医用管子上的应用也有很独特的优点。PE的相对密度比PVC要小30%,具有很高的耐化学品性,相对与PVC来讲价格要低。特别是HDPE,具有很低的摩擦系数,这一点使得医用管子很容易在体内进行移动。这种高润滑的HDPE也很使得于作为其他管状成分物质的包装,例如:导尿管。  另一方面,聚乙烯不象PVC那样具有很好的韧性,同时,聚乙烯也没有PVC那么好的透明的,所以相对来说,在医用管子领域,PE的应用要比PVC的应用领域要少一些。热塑性弹性体(TPEs)  热塑性弹性体是多种聚合物的混合物,这种材料在医用管子领域也扮演着很重要的角色,一般地,这种材料应用在很多有特殊要求的领域。目前,采用热塑性弹性体生产医用管子主要是替代PVC,因为TPE中不含有任何的增塑剂。用在医用管子的典型TPE材料为:聚苯乙烯嵌段共聚物、热塑性聚烯烃、热塑性聚氨酯和热塑性共聚聚酯。  聚烯烃热塑性弹性体的性能可以做到与PVC(PVC医用管子)类似。但是,相对于PVC而言,聚烯烃热塑性弹性体价格比较昂贵,所以这种材料很少应用在高容量的医用管子领域。  热塑性聚氨酯(TPUs)具有很高的透明度、很好的拉伸强度和抗撕裂强度,同时具有较高的韧性、耐化学品性和抗摩擦性能。相对于PVC而言,TPU具有更高的耐热性能的耐用性能。但是,TPU价格相对较高,所以则会中材料一般应用在直径相对较小,形状相对复杂的内脏组织中。含氟聚合物  含氟聚合物的主要性能为:高润滑、高拉伸强度和独特的耐化学品性能。但是,这种材料与其他塑料材料的相容性很小,同时也具有较低的弯曲强度。含氟聚合物应用管子的挤出技术要求较高,一般只有专家才能进行指导加工。含氟聚合物可能会应用在尺寸精度要求很严格的产品上。起应用产品为:静脉内导管、血管导管等。  硅树脂  硅树脂具有很高的生物适应性。这种材料同时也具有韧性较高、耐撕裂性强和拉伸强度高等优点,其硬度范围为邵氏硬度5到邵氏硬度80。硅树脂材料同时也具有耐化学品性能、耐溶剂性和耐高温性能。和含氟聚合物相似的是,硅树脂价格相对较高,这种材料往往只应用在材料及性能要求比较特殊的领域,如:外科手术排水管、蠕动泵、血管和液体处理以及分离设备等。  聚酰胺 (尼龙)  采用聚酰胺材料制作的医用管子几乎具有上述材料的所有优点,例如:高拉伸强度、高韧性和高抗弯曲性等。但是,聚酰胺医用管子的 重要的性能是很高的耐脉冲强度。这个独特的性能使得这种材料可以应用在导尿管等领域。  PEEK  聚醚醚酮(PEEK)是一种高性能工程塑料树脂,目前这种材料渐渐低替代不锈钢而应用在医用管子领域。相对于不锈钢而言,PEEK具有质轻的优点、而且PEEK具有很好的生物相容性,同时具有较高的拉伸强度和润滑性。这种材料通常应用在外科手术中。先进的共挤技术  共挤技术使得产品能具有各种不同材料的优点,能集各种优异的性能于一身。例如,PVC和PE的共挤等。  共挤技术通常应用在有色条文管子中,共挤技术使得管子的所有部位都能很均匀地添加任何颜色。另外,还可以在管子的表面共挤条文,而这种条文可以是别的具有抗辐射的材料,例如:硫酸钡等。通过硫酸钡于高分子材料的共挤,使得医用管子具有很好的耐辐射性能,同时也能抵抗X射线的照射。  共挤的另外一个功能就是:档管子需要严格的防渗透时,可以在表面共挤一层抗渗透的材料。共挤也可以生产出内部较硬而外部较软的医用管子。医用管子的领域是很宽广的,塑料在医用领域的应用也越来越广,PVC和聚乙烯是两种用的 多的医用管子用材料。另外的材料如热塑性弹性体、含氟聚合物、硅树脂、聚酰胺和PEEK虽然价格比较昂贵,但是在医用领域,都发挥着举足轻重的作用。共挤技术可以使产品能具备各种不通材料的各种优异性能,在很大程度上能加大塑料材料在医用领域的应用。
 

 
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