醫(yī)用塑料的基本要求是具有化學穩(wěn)定性和生物安全性,,原因在于要與藥物接觸或與人體接觸,。塑料材料中的組成成分不能析出進入藥液或人體,不會引起組織器官的毒性和損傷,,對人體是無毒無害的,。為了確保醫(yī)用塑料的生物安全性,通常在市面銷售的醫(yī)用塑料都是通過醫(yī)療權威部門的認證和檢測,,并且明確告知使用者哪些牌號是醫(yī)療級的,。常用的醫(yī)用塑料的材料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP),、聚氯乙烯(PVC),、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯(PTFE),、聚碳酸酯(PC),、聚苯乙烯(PS), 聚醚醚酮(PEEK)等,PVC和PE用量最大,,各占28%和24%,;PS占18%;PP占16%,;工程塑料占14%,。
醫(yī)療級塑料在醫(yī)療保健行業(yè)的優(yōu)勢
·多功能性
·易殺菌
·抗感染
·高性價比
·環(huán)保
·創(chuàng)新范圍
下面介紹一下醫(yī)療中常用的塑料
一,、聚乙烯(PE,Polyethylene)
特點:化學穩(wěn)定性高,、生物相容性較好,,但不易粘接。
PE是產量最大的通用塑料,,具有加工性能良好,、成本低、無毒無味,、生物相容性良好等優(yōu)點,。
PE主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)以及超高分子量的聚乙烯(UHMWPE) 等品種,。UHMWPE(超高分子量聚乙烯)是特種工程塑料,,具有抗沖性高、耐磨性強(塑料之冠),、摩擦系數小,、生物惰性和較好的吸能特性,其耐化學藥品性可與PTFE媲美,。
一般特性包括高機械強度,、延展性和熔點。密度聚乙烯的熔點為1200℃至1800℃,,而低密度聚乙烯的熔點為1200℃至1800℃,。聚乙烯是一種頂級醫(yī)療級塑料,,因為它具有成本效益、抗沖擊性,、耐腐蝕性和在頻繁滅菌循環(huán)時的堅固結構完整性,。由于具有生物惰性且在體內不可降解
低密度聚乙烯(LDPE)用途:醫(yī)用包裝以及靜脈注射容器。
高密度聚乙烯(HDPE)用途:人工尿道,、人工肺,、人工氣管、人工喉,、人工腎,、人工骨、矯形外科修補材料,。
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)用途:人工肺,、人工關節(jié)等,。
二、聚氯乙烯 (PVC,,Polyvinyl chloride)
特點:成本低,、應用范圍廣,、易加工,、良好的耐化學藥品性,,但熱穩(wěn)定性差,。
PVC樹脂粉為白色或淺黃色粉末,,純PVC屬無規(guī)立構,硬而脆,,很少應用。根據不同的用途可以加入不同的添加劑,,使PVC塑件呈現不同的物理性能和力學性能。在PVC樹脂中加入適量的增塑劑,,就可制成多種硬質,、軟質和透明制品。
用于制造醫(yī)用塑料制品的兩種一般形式的 PVC 是軟質 PVC 和硬質 PVC,。硬PVC不含或含有少量的增塑劑,,有較好的抗拉、抗彎,、抗壓和抗沖擊性能,,可單獨用作結構材料。軟PVC含有較多的增塑劑,它的柔軟性,、斷裂伸長率,、耐寒性增加,但脆性,、硬度,、抗拉強度降低,。純PVC的密度為1.4g/cm3,,加入了增塑劑和填料等的PVC塑件的密度一般在1.15~2.00g/cm3范圍內,。
據不完全估計,,醫(yī)用塑料產品大約25%是PVC,。主要是由于該樹脂的成本較低,、應用范圍廣闊,、及其易加工。醫(yī)學應用的PVC產品有:血液透析管路,、呼吸面罩,、吸氧管、心導管,、假肢材料,、血袋、人工腹膜等,。
三,、 聚丙烯(PP,polypropylene)
特點:無毒,、無味,,良好的力學性能、化學穩(wěn)定性和耐熱性,。絕緣性好,、吸水率低,良好的耐溶劑,、耐油類,、耐弱酸,、耐弱堿,,成型好,沒有環(huán)境應力開裂問題,。PP是一種性能優(yōu)良的熱塑性塑料,,具有比重小(0.9g/cm3),、易加工,、抗沖擊、抗撓曲性,、并且具有高熔點(約 1710C)等優(yōu)點,。在日常生活中具有廣泛的應用,pp成型收縮率大,,制造較厚制品容易出現缺陷,。表面惰性大,難以印刷和粘合,??蓴D出、注塑、熔接,、發(fā)泡,、熱成型、機加工,。
醫(yī)用PP具有較高的透明度,、較好阻隔性和耐輻射性,使其在醫(yī)療設備和包裝業(yè)上具有廣泛的應用,。以PP為主體的Non-PVC材料是目前廣泛使用的PVC材料的替代品,。
用途:一次性注射器、連接件,、透明塑料罩,、吸管、腸外注射營養(yǎng)包裝,、滲析薄膜,。
其他行業(yè)包括編織袋、薄膜,、周轉箱,、電線蔽護材料、玩具,、汽車保險桿,、纖維、洗衣機等,。
四,、聚苯乙烯(PS,,Polystyrene)和K樹脂
特點:成本低、密度小,、透明,、尺寸穩(wěn)定、耐輻射(消毒),。
PS是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的塑料品種,,通常作單組分塑料進行加工和應用,主要特點是質輕,、透明,、易染色,成型加工性能良好,,所以廣泛應用于日用塑料,、電器零件、光學儀器及文教用品。質地硬而脆,,有較高的熱膨脹系數,,因此,限制了它在工程上的應用,。近幾十年來,,發(fā)展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯為基體的共聚物,在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點,。K樹脂就是其中的一種,。
K樹脂是由苯乙烯與丁二烯共聚而成,它是無定型聚合物,透明,、無味,、無毒、密度為1.01g/cm3左右(比PS,、AS的低),,耐沖擊性能比PS高,透明性(80~90%)好,,熱變形溫度為77℃,, K料中含有丁二烯成分的多少,其硬度亦不同,由于K料的流動性好,加工溫度范圍較寬,所以其加工性能良好,。
結晶聚苯乙烯用途:實驗室器皿,、皮氏培養(yǎng)皿和組織培養(yǎng)盤子,呼吸裝備和吸罐,。
高抗沖性聚苯乙烯用途:導管盤子,、心臟泵、硬腦膜盤,、呼吸裝備和吸罐,。
在日常生活中的主要用途包括杯子,、蓋子,、瓶、化妝品包裝,、衣架,、玩具、PVC的代用料制品,、食品包裝及醫(yī)藥包裝用品等,。
五、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS,,Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymers)
特點:堅硬,,具有很強的抗沖擊性、耐劃、尺寸穩(wěn)定等特性,,防潮,、耐腐蝕、易加工,,具有很好的透光性,。ABS在醫(yī)療上的應用主要用作外科工具、滾筒夾子,、塑料針,、工具盒、診斷器件和助聽器外殼,,特別是一些大型醫(yī)療設備的外殼,。
六、聚碳酸酯(PC,,Polycarbonate)
特點:韌性,、強度、剛性和耐熱蒸汽消毒性好,,透明度高,。適用于注塑、熔接等成型工藝,,易出現應力開裂,。
這些特點使得PC優(yōu)先選擇成為血液滲析過濾器、外科工具柄和氧氣罐(當在外科心臟手術中,,這種儀器可以去除血液中的二氧化碳,,增加氧氣);
PC在醫(yī)學上的應用還包括無針注射體系,、灌注儀器,、各種殼體、連接件,、外科工具柄,、氧氣罐、血液離心機碗和活塞,。利用其高透明性能,,通常的近視眼鏡是PC做成的。
七,、聚四氟乙烯 (PTFE,,Polytetrafluoro ethylene)
特點:結晶度高、耐熱性好,、化學穩(wěn)定性高,,強酸強堿和各種有機溶劑均不與其作用,。有良好的生物相溶性、血適應性,,對人體生理無損害,,植入體內無不良反應,可以高溫消毒,,適合在醫(yī)療領域使用,。
PTFE樹脂為白色粉末,外觀蠟狀,、光滑不粘,,是最重要的一種塑料。PTFE具有卓越的性能,,非一般熱塑性塑料所能比擬,,因此有“塑料王”之稱。正因為其摩擦系數是塑料中最低的,,具有良好的生物相容性,,可以制作成人工血管等直接植入人體的器械。
用途:各類人工氣管,、食管,、膽管、尿道和人工腹膜,、腦硬膜及人工皮膚,、人工骨骼等。
八,、聚醚醚酮(PEEK,,Poly ether ether ketones)
特點:耐熱、耐磨,、耐疲勞,、耐輻照、耐腐蝕,、耐水解,、質量輕、自潤滑性好,、加工性能好,??山浭芊磸透邏簻缇?。
用途:可替代金屬用于手術和牙科器械、代替鈦合金制造人造骨,。
(微創(chuàng)手術臨床操作時金屬器械可能導致圖像產生偽影或影響醫(yī)生手術視野,,PEEK與不銹鋼同樣堅韌,,但不會產生偽影。)
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九、聚酰胺(PA Polyamide )俗稱尼龍,,(Nylon)
特點:具有柔順性,、抗彎曲性、韌性高不易斷裂,,耐化學藥片性和耐磨性,。不釋放任何對人體有害的物質,因此不造成皮膚或組織的發(fā)炎,。
用途:軟管,、連接器、適配器,、活塞,。
十、熱塑性聚氨酯(TPU)
特點:具有較好的透明性,、高強度和撕裂性能,,耐化學性和耐磨性;硬度范圍較廣、表面較光滑,、抗真菌和微生物,、具有較高的耐水性。
用途:醫(yī)用導管,、氧氣面罩,、人工心臟、藥物釋放裝備,、IV連接器,、血壓計的橡皮囊袋、皮外給藥的裹傷布,。
東莞市兆恒機械有限公司成立于2004年,,注冊資本 6800萬元,位于世界制造中心創(chuàng)新城市—東莞市石排鎮(zhèn),,現有廠房面積10萬㎡,, 員工900+人,,研發(fā)人員占比30%以上,是一家專注高端智能裝備一體化服務的國家高新技術企業(yè),。 自2004年起于精密機加工工業(yè)配套領域已深耕19年,,并多元化跨區(qū)域集團化發(fā)展各工業(yè)配套生產基地于東莞和蘇州,,供應精密部件加工和組裝,影像測量設備和服務,,標準鋰電池檢測設備,,非標自動化。并成立日本技術研發(fā)及銷售中心,,德國銷售中心,,布局國際化多語種工業(yè)服務網絡,致力打造成研產銷的高科技工業(yè)一體化配套服務型企業(yè),,覆蓋以中,,歐,美,,日等中高端市場和行業(yè)頭部客戶,。持續(xù)為生物醫(yī)療、半導體,、 機器人,、光學,新能源,,核電,,船舶,海洋工程,、航空航天等領域客戶提供優(yōu)質服務,。