一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，先取聚氯乙烯、酚醛樹脂、聚氧丙烯甘油醚、乙烯?丙烯共聚物、鄰苯二甲酸二辛酯、乙酰檸檬酸酯、氧化鋅、松焦油、輕質(zhì)碳酸鈣、硫醇甲基錫、環(huán)己烷?1，2?二甲酸酐、環(huán)氧大豆油、增塑劑，加至混合攪拌機中攪拌混合，將所得混合物在氮氣保護(hù)條件下加熱至90～100℃，保溫20～30min，再以20℃/min的速度降溫至?15～?20℃，保溫10～15min，得到預(yù)制粉，最后將預(yù)制粉于雙螺桿擠出機中進(jìn)行擠出。該聚氯乙烯材料拉伸強度在23.95MPa、斷裂伸長率為228%、邵氏硬度A為40.3、180℃穩(wěn)定性達(dá)49min，具有良好的力學(xué)性能、透明性、耐寒性和穩(wěn)定性。
【專利說明】
_種氣)管插管用聚氯乙稀材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣管插管是醫(yī)用材料中很重要的一種，應(yīng)用極其廣泛，而制作這些導(dǎo)管的主要材 料就是醫(yī)用級聚氯乙烯材料。
[0003] 聚氯乙烯(PVC)是氯乙烯單體在過氧化物、偶氮化合物等引發(fā)劑的作用下經(jīng)自由 基聚合反應(yīng)而成的聚合物。PVC樹脂優(yōu)異的性能使得其廣泛應(yīng)用于嬰幼兒食品及耗材包裝、 醫(yī)療器材、兒童玩具等領(lǐng)域。在所有應(yīng)用于醫(yī)療器械或者醫(yī)療制品的高分子材料中，PVC占 據(jù)了將近2/5的市場份額。并且由于其較好的生物相容性、優(yōu)良的生物惰性、抗菌能力以及 高透明性和良好的力學(xué)性能，加上其低廉的成本，聚氯乙烯樹脂材料才能占據(jù)醫(yī)用材料市 場如此大的市場份額。然而，純PVC樹脂的玻璃化溫度較高，甚至超過80°C，使得在常溫下材 料仍然呈剛性狀態(tài)，這樣限制了 PVC樹脂的應(yīng)用。
[0004] PVC樹脂由于其較好的生物相容性，優(yōu)良的生物惰性、抗菌能力及低廉的成本在醫(yī) 療用品中廣泛使用。然而由于PVC樹脂的結(jié)構(gòu)缺陷，其分子結(jié)構(gòu)中的氯原子容易受到外界條 件的影響，在高溫以及光照下等條件下極易脫除HC1分子，從而形成了雙鍵結(jié)構(gòu)，并且脫除 的HC1分子反過來會催化PVC的熱分解作用，加劇形成雙鍵結(jié)構(gòu)，而雙鍵結(jié)構(gòu)的存在，導(dǎo)致材 料的性能下降、變色等問題。加之上面提到的聚氯乙烯分子由于較高含量的氯原子存在，使 得其具有一定的極性，分子結(jié)構(gòu)在常溫下呈現(xiàn)剛性狀態(tài)，不易活動，從而表現(xiàn)出脆硬、韌性 差的特點。這些缺陷限制了聚氯乙烯的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制 備方法，所得氣管插管用聚氯乙烯材料具有良好的力學(xué)性能、透明性、耐寒性和穩(wěn)定性。
[0006] -種氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟1，以重量份計，取聚氯乙烯30~50份、酚醛樹脂3~6份、聚氧丙烯甘油醚1~5 份、乙烯-丙烯共聚物2~5份、鄰苯二甲酸二辛酯2~6份、乙酰檸檬酸酯3~7份、氧化鋅1~3 份、松焦油2~6份、輕質(zhì)碳酸鈣3~7份、硫醇甲基錫2~5份、環(huán)己烷-1，2-二甲酸酐0.8~2.5 份、環(huán)氧大豆油1~4份、增塑劑3~6份，加至混合攪拌機中攪拌混合，得混合物；
[0008] 步驟2,將步驟1所得混合物在氮氣保護(hù)條件下加熱至90~100 °C，保溫20~30min， 再以20°C/min的速度降溫至-15~-20°C，保溫10~15min，得到預(yù)制粉；
[0009] 步驟3,將預(yù)制粉于雙螺桿擠出機中進(jìn)行擠出，擠出分四個區(qū)，第一區(qū)的溫度為160 ~165°C，第二區(qū)溫度為185~190°C，第三區(qū)的溫度為200~210°C，第四區(qū)溫度為190~200 Γ。
[0010] 進(jìn)一步地，所述聚氯乙烯的平均分子量在5000~7000。
[0011] 進(jìn)一步地，所述聚氧丙烯甘油醚的平均分子量在3000~5000。
[0012] 進(jìn)一步地，所述乙烯-丙烯共聚物的平均分子量在10000~20000。
[0013]進(jìn)一步地，所述增塑劑為己二酸單甲酯、己二酸單乙酯、癸二酸單甲酯、己二酸二 甲酯、己二酸二丁酯或戊二酸二乙酯中的一種。
[0014] 進(jìn)一步地，步驟1中還需要加入脂肪酸銨4~8份。
[0015] 本發(fā)明的氣管插管用聚氯乙烯材料拉伸強度在23.95MPa、斷裂伸長率為228%、邵 氏硬度A為40.3、180 °C穩(wěn)定性達(dá)49min，具有良好的力學(xué)性能、透明性、耐寒性和穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1
[0017] 一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：
[0018] 步驟1，以重量份計，取聚氯乙烯30份、酚醛樹脂3份、聚氧丙烯甘油醚1份、乙烯-丙 烯共聚物2份、鄰苯二甲酸二辛酯2份、乙酰檸檬酸酯3份、氧化鋅1份、松焦油2份、輕質(zhì)碳酸 鈣3份、硫醇甲基錫2份、環(huán)己烷-1，2-二甲酸酐0.8份、環(huán)氧大豆油1份、增塑劑3份，加至混合 攪拌機中攪拌混合，得混合物；
[0019] 步驟2,將步驟1所得混合物在氮氣保護(hù)條件下加熱至90°C，保溫30分鐘，再以20 °C/min的速度降溫至-15°C，保溫15min，得到預(yù)制粉；
[0020] 步驟3,將預(yù)制粉于雙螺桿擠出機中進(jìn)行擠出，擠出分四個區(qū)，第一區(qū)的溫度為160 °C，第二區(qū)溫度為185°C，第三區(qū)的溫度為200°C，第四區(qū)溫度為190°C。
[0021]其中，聚氯乙烯的平均分子量在5000，聚氧丙烯甘油醚的平均分子量在3000，乙 烯-丙烯共聚物的平均分子量在10000,增塑劑為己二酸單甲酯。
[0022] 實施例2
[0023] 一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：
[0024] 步驟1，以重量份計，取聚氯乙烯34份、酚醛樹脂4份、聚氧丙烯甘油醚3份、乙烯-丙 烯共聚物4份、鄰苯二甲酸二辛酯3份、乙酰檸檬酸酯6份、氧化鋅12份、松焦油5份、輕質(zhì)碳酸 鈣6份、硫醇甲基錫5份、環(huán)己烷-1，2-二甲酸酐1.4份、環(huán)氧大豆油3份、增塑劑4份，加至混合 攪拌機中攪拌混合，得混合物；
[0025]步驟2,將步驟1所得混合物在氮氣保護(hù)條件下加熱至95°C，保溫25min，再以20°C/ min的速度降溫至-18°C，保溫13min，得到預(yù)制粉；
[0026]步驟3,將預(yù)制粉于雙螺桿擠出機中進(jìn)行擠出，擠出分四個區(qū)，第一區(qū)的溫度為160 °C，第二區(qū)溫度為185°C，第三區(qū)的溫度為200°C，第四區(qū)溫度為190°C。
[0027]其中，聚氯乙烯的平均分子量在7000,聚氧丙烯甘油醚的平均分子量在5000,乙 烯-丙烯共聚物的平均分子量在20000,增塑劑為己二酸二丁酯。
[0028] 實施例3
[0029] 一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：
[0030]步驟1，以重量份計，取聚氯乙烯45份、酚醛樹脂5份、聚氧丙烯甘油醚3份、乙烯-丙 烯共聚物3份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、乙酰檸檬酸酯6份、氧化鋅3份、松焦油4份、輕質(zhì)碳酸 鈣5份、硫醇甲基錫4份、環(huán)己烷-1，2-二甲酸酐2份、環(huán)氧大豆油3份、增塑劑5份，加至混合攪 拌機中攪拌混合，得混合物；
[0031] 步驟2,將步驟1所得混合物在氮氣保護(hù)條件下加熱至100°C，保溫20min，再以20 °C/min的速度降溫至-20°C，保溫15min，得到預(yù)制粉；
[0032] 步驟3,將預(yù)制粉于雙螺桿擠出機中進(jìn)行擠出，擠出分四個區(qū)，第一區(qū)的溫度為165 °C，第二區(qū)溫度為190°C，第三區(qū)的溫度為200°C，第四區(qū)溫度為200°C。
[0033]其中，聚氯乙烯的平均分子量在5000,聚氧丙烯甘油醚的平均分子量在3000,乙 烯-丙烯共聚物的平均分子量在10000,增塑劑為戊二酸二乙酯。
[0034] 實施例4
[0035] 一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：
[0036]步驟1，以重量份計，取聚氯乙烯50份、酚醛樹脂6份、聚氧丙烯甘油醚5份、乙烯-丙 烯共聚物5份、鄰苯二甲酸二辛酯6份、乙酰檸檬酸酯7份、氧化鋅3份、松焦油6份、輕質(zhì)碳酸 鈣7份、硫醇甲基錫5份、環(huán)己烷-1，2-二甲酸酐2.5份、環(huán)氧大豆油4份、增塑劑6份，加至混合 攪拌機中攪拌混合，得混合物；
[0037]步驟2,將步驟1所得混合物在氮氣保護(hù)條件下加熱至90°C，保溫30分鐘，再以20 °C/min的速度降溫至-15°C，保溫15min，得到預(yù)制粉；
[0038]步驟3,將預(yù)制粉于雙螺桿擠出機中進(jìn)行擠出，擠出分四個區(qū)，第一區(qū)的溫度為160 °C，第二區(qū)溫度為185°C，第三區(qū)的溫度為200°C，第四區(qū)溫度為190°C。
[0039]其中，聚氯乙烯的平均分子量在5000,聚氧丙烯甘油醚的平均分子量在3000,乙 烯-丙烯共聚物的平均分子量在10000,增塑劑為己二酸單甲酯。
[0040] 實施例5
[0041] 本實施例與實施例3的區(qū)別在于:步驟1中還需要加入脂肪酸銨4~8份。
[0042] 一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：
[0043]步驟1，以重量份計，取聚氯乙烯45份、酚醛樹脂5份、聚氧丙烯甘油醚3份、乙烯-丙 烯共聚物3份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、乙酰檸檬酸酯6份、氧化鋅3份、松焦油4份、輕質(zhì)碳酸 鈣5份、硫醇甲基錫4份、環(huán)己烷-1，2-二甲酸酐2份、環(huán)氧大豆油3份、增塑劑5份、脂肪酸銨8 份，加至混合攪拌機中攪拌混合，得混合物；
[0044]步驟2,將步驟1所得混合物在氮氣保護(hù)條件下加熱至100°C，保溫20min，再以20 °C/min的速度降溫至-20°C，保溫15min，得到預(yù)制粉；
[0045]步驟3,將預(yù)制粉于雙螺桿擠出機中進(jìn)行擠出，擠出分四個區(qū)，第一區(qū)的溫度為165 °C，第二區(qū)溫度為190°C，第三區(qū)的溫度為200°C，第四區(qū)溫度為200°C。
[0046]其中，聚氯乙烯的平均分子量在5000,聚氧丙烯甘油醚的平均分子量在3000,乙 烯-丙烯共聚物的平均分子量在10000,增塑劑為戊二酸二乙酯。
[0047]參照68/1'15593-1995、68八2917.1-2002、68/1'14233.1-2008對實施例1至5所得材 料進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下：
[0048]
[0049] 由上表可知，本發(fā)明的氣管插管用聚氯乙烯材料拉伸強度在23.95MPa、斷裂伸長 率為228%、邵氏硬度A為40.3、180°C穩(wěn)定性達(dá)49min，具有良好的力學(xué)性能、穩(wěn)定性。從實施 例5可以看出，脂肪酸銨的加入可以增強所得材料力學(xué)性能和穩(wěn)定性，這可能是因為脂肪酸 銨能插入到分子鏈之間，與聚合物分子鏈形成次級鍵，増大分子鏈之間的距離，降低聚合物 分子間的作用力，使大分子鏈的活動能力増加，從而降低巧體黏度，増加分子鏈的柔順性和 材料的可塑性。
[0050] 對實施例所得材料進(jìn)行溶出量檢測及毒理性檢驗，模擬臨床條件下使用，以模擬 體液作為浸提介質(zhì)，所得結(jié)果符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到應(yīng)用要求。
【主權(quán)項】
1. 一種氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟： 步驟1，以重量份計，取聚氯乙烯30~50份、酚醛樹脂3~6份、聚氧丙烯甘油醚1~5份、 乙烯-丙烯共聚物2~5份、鄰苯二甲酸二辛酯2~6份、乙酰檸檬酸酯3~7份、氧化鋅1~3份、 松焦油2~6份、輕質(zhì)碳酸鈣3~7份、硫醇甲基錫2~5份、環(huán)己烷-1，2-二甲酸酐0.8~2.5份、 環(huán)氧大豆油1~4份、增塑劑3~6份，加至混合攪拌機中攪拌混合，得混合物； 步驟2,將步驟1所得混合物在氮氣保護(hù)條件下加熱至90~100°C，保溫20~30min，再以 20°C/min的速度降溫至-15~-20°C，保溫10~15min，得到預(yù)制粉； 步驟3,將預(yù)制粉于雙螺桿擠出機中進(jìn)行擠出，擠出分四個區(qū)，第一區(qū)的溫度為160~ 165°C，第二區(qū)溫度為185~190°C，第三區(qū)的溫度為200~210°C，第四區(qū)溫度為190~200°C。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于:所述聚氯 乙烯的平均分子量在5000~7000。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于:所述聚氧 丙烯甘油醚的平均分子量在3000~5000。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于：所述乙 烯-丙烯共聚物的平均分子量在10000~20000。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于:所述增塑 劑為己二酸單甲酯、己二酸單乙酯、癸二酸單甲酯、己二酸二甲酯、己二酸二丁酯或戊二酸 二乙酯中的一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣管插管用聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于：步驟1中 還需要加入脂肪酸銨4~8份。
【文檔編號】C08L61/06GK105837970SQ201610202025
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】青島百瑞吉生物工程有限公司