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塑料在医用领域的应用

一、绪论

塑料医疗管道“在2015到2017年的两年间是早在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。

最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。

二、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。

三、先进的医用管子

在所有性能的综合体现中，PVC是一种最好的材料，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。

四、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。

混合物 材料 邵氏硬度 A 拉伸强度 (PSI) 断裂伸长率(%) 透明性

K3900 PVC 60 1600 450 透明

K4000 PVC 70 2115 304 透明

K4400 PVC 50 1300 475 透明

K8000 PVC 40 980 490 透明

K8200 PVC 80 2550 350 透明

K8300 PVC 90 3350 360 透明

Kent公司医用管子用PVC型号与相应的性能参数

(来源: Kent弹性体国际公司)

也许目前PVC最大的弊端就是在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（DEH斜挎包P）。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。工业权威认识表明，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泥浆泵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。

PVC-gamma-射线杀菌

五、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。

六、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医用管子吹瓶模具）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。<超滤装置/p>

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。

七、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。

热收缩含氟聚合物医用管

八、硅树脂

硅树脂具有很高的生物适应性。这种材料同时也提升新材料设计、研发、制造和利用水平具有韧性较高、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。

硅树脂医用管子

九、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，聚酰胺医用管子的最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。

膨胀导尿管

十、PEEK

聚醚醚酮（PEEK）是一种高性能工程塑料树脂，目前这种材料镀前处理对电镀品质的影响起着举足轻重的作用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。

十一、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。

十二、结论

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最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。

转载自：塑料产业

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