Jämfört med glas- och metallmaterial är de viktigaste egenskaperna hos plast:
1, kostnaden är låg, kan återanvändas utan desinfektion, lämplig för användning som råmaterial för produktion av medicintekniska engångsprodukter;
2, bearbetningen är enkel, användningen av dess plasticitet kan bearbetas till en mängd olika användbara strukturer, och metall och glas är svåra att tillverka till komplexa strukturer av produkter;
3, tuff, elastisk, inte lika lätt att bryta som glas;
4, med god kemisk inertitet och biologisk säkerhet.
Dessa prestandafördelar gör att plaster används flitigt inom medicintekniska produkter, främst inom polyvinylklorid (PVC), polyeten (PE), polypropen (PP), polystyren (PS), polykarbonat (PC), ABS, polyuretan, polyamid, termoplastiska elastomerer, polysulfon och polyetereterketon. Blandning kan förbättra plasternas prestanda, så att de bästa prestandan hos olika hartser, såsom polykarbonat/ABS och modifiering av polypropen/elastomer-blandningar, återspeglas.
På grund av kontakt med flytande läkemedel eller kontakt med människokroppen är de grundläggande kraven för medicinska plaster kemisk stabilitet och biosäkerhet. Kort sagt, komponenterna i plastmaterialet kan inte fällas ut i flytande läkemedel eller människokroppen, orsakar inte toxicitet och skador på vävnader och organ, och är giftfria och ofarliga för människokroppen. För att säkerställa biosäkerheten hos medicinska plaster är medicinska plaster som vanligtvis säljs på marknaden certifierade och testade av medicinska myndigheter, och användarna informeras tydligt om vilka kvaliteter som är medicinska.
Medicinska plaster i USA klarar vanligtvis FDA-certifiering och USPVI:s biologiska detektion, och medicinska plaster i Kina testas vanligtvis av Shandongs testcenter för medicintekniska produkter. För närvarande finns det fortfarande ett betydande antal medicinska plastmaterial i landet utan strikt biosäkerhetscertifiering, men med gradvisa förbättringar av reglerna kommer dessa situationer att förbättras mer och mer.
Enligt produktens struktur och hållfasthetskrav väljer vi rätt plasttyp och rätt kvalitet och bestämmer materialets bearbetningsteknik. Dessa egenskaper inkluderar bearbetningsprestanda, mekanisk hållfasthet, användningskostnad, monteringsmetod, sterilisering etc. Bearbetningsegenskaperna och de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos flera vanligt förekommande medicinska plaster presenteras.
Sju vanliga medicinska plaster
1. Polyvinylklorid (PVC)
PVC är en av de mest produktiva plastsorterna i världen. PVC-harts är ett vitt eller ljusgult pulver, medan ren PVC är ataktisk, hård och spröd och används sällan. Beroende på olika användningsområden kan olika tillsatser tillsättas för att ge PVC-plastdelar olika fysikaliska och mekaniska egenskaper. Genom att tillsätta en lämplig mängd mjukgörare till PVC-harts kan man få en mängd olika hårda, mjuka och transparenta produkter.
Hård PVC innehåller inte eller innehåller en liten mängd mjukgörare, har god draghållfasthet, böjhållfasthet, tryckhållfasthet och slaghållfasthet, och kan användas som enbart konstruktionsmaterial. Mjuk PVC innehåller fler mjukgörare, och dess mjukhet, brottöjning och köldbeständighet ökar, men sprödhet, hårdhet och draghållfasthet minskar. Densiteten för ren PVC är 1,4 g/cm3, och densiteten för PVC-plastdelar med mjukgörare och fyllmedel ligger i allmänhet i intervallet 1,15~2,00 g/cm3.
Enligt marknadsuppskattningar är cirka 25 % av medicinska plastprodukter PVC. Detta beror främst på hartsets låga kostnad, det breda användningsområdet och dess enkla bearbetning. PVC-produkter för medicinska tillämpningar är: hemodialysrör, andningsmasker, syrgaslangar och så vidare.
2. Polyeten (PE, polyeten)
Polyetenplast är den största sorten inom plastindustrin, mjölkiga, smaklösa, luktfria och giftfria glansiga vaxpartiklar. Den kännetecknas av lågt pris, god prestanda, kan användas i stor utsträckning inom industri, jordbruk, förpackning och daglig industri, och intar en central position inom plastindustrin.
PE omfattar huvudsakligen lågdensitetspolyeten (LDPE), högdensitetspolyeten (HDPE) och ultrahögmolekylär polyeten (UHDPE) och andra varianter. HDPE har färre grenkedjor i polymerkedjan, högre relativ molekylvikt, kristallinitet och densitet, större hårdhet och hållfasthet, dålig opacitet, hög smältpunkt och används ofta i formsprutade delar. LDPE har många grenkedjor, så den relativa molekylvikten är liten, kristalliniteten och densiteten är låg, med bättre mjukhet, slagtålighet och transparens, används ofta för blåsfilm och är för närvarande ett allmänt använt PVC-alternativ. HDPE- och LDPE-material kan också blandas enligt prestandakraven. UHDPE har hög slagtålighet, låg friktion, motståndskraft mot spänningssprickbildning och goda energiabsorptionsegenskaper, vilket gör det till ett idealiskt material för konstgjorda höft-, knä- och axelkopplingar.
3. polypropen (PP, polypropen)
Polypropen är färglös, luktfri och giftfri. Ser ut som polyeten, men är mer transparent och lättare än polyeten. PP är en termoplast med utmärkta egenskaper, med låg specifik vikt (0,9 g/cm3), giftfri, lätt att bearbeta, slagtålig, anti-böjning och andra fördelar. Den har ett brett användningsområde i vardagen, inklusive vävda väskor, filmer, vändlådor, trådskyddsmaterial, leksaker, bilstötfångare, fibrer, tvättmaskiner och så vidare.
Medicinsk PP har hög transparens, god barriär- och strålningsbeständighet, vilket gör att den har ett brett användningsområde inom medicinsk utrustning och förpackningsindustrin. PVC-fria material med PP som huvudmaterial används för närvarande i stor utsträckning som alternativ till PVC-material.
4. Polystyren (PS) och K-harts
PS är den tredje största plastvarianten efter polyvinylklorid och polyeten, vanligtvis används som enkomponentsplast för bearbetning och tillämpning. De viktigaste egenskaperna är lätt, transparent, lätt att färga, god gjutningsprestanda, så den används ofta i daglig plast, elektriska delar, optiska instrument och kulturella och utbildningsmässiga förnödenheter. Dess struktur är hård och spröd, och den har en hög värmeutvidgningskoefficient, vilket begränsar dess tillämpning inom teknik. Under de senaste decennierna har modifierad polystyren och styrenbaserade sampolymerer utvecklats för att i viss mån övervinna bristerna hos polystyren. K-harts är ett av dem.
K-harts är tillverkat av styren- och butadien-sampolymerisation. Det är en amorf polymer, transparent, smaklös, giftfri, med en densitet på 1,01 g/cm3 (lägre än PS, AS), högre slagtålighet än PS, god transparens (80 ~ 90%) och termisk deformationstemperatur på 77 ℃. Mängden butadien i K-materialet varierar och dess hårdhet. På grund av K-materialets goda fluiditet har det ett brett bearbetningstemperaturområde, vilket gör att bearbetningsprestanda är god.
De huvudsakliga användningsområdena i det dagliga livet inkluderar koppar, lock, flaskor, kosmetikaförpackningar, galgar, leksaker, PVC-ersättningsmaterial, livsmedelsförpackningar och medicinska förpackningstillbehör.
5. ABS, akrylnitrilbutadienstyren-sampolymerer
ABS har viss styvhet, hårdhet, slagtålighet och kemisk resistens, strålningsbeständighet och desinfektionsbeständighet mot etylenoxid.
ABS används huvudsakligen inom medicinska tillämpningar som kirurgiska verktyg, trumklämmor, plastnålar, verktygslådor, diagnostiska apparater och höljen för hörapparater, särskilt höljen för en del stora medicinska apparater.
6. Polykarbonat (PC, polykarbonat)
De typiska egenskaperna hos PCS är seghet, styrka, styvhet och värmebeständig ångsterilisering, vilket gör PCS att föredra som hemodialysfilter, handtag för kirurgiska verktyg och syrgasbehållare (när det används vid kirurgisk hjärtkirurgi kan detta instrument avlägsna koldioxid från blodet och öka syret);
Andra tillämpningar av PC inom medicin inkluderar nålfria injektionssystem, perfusionsinstrument, blodcentrifugskålar och kolvar. Genom att utnyttja sin höga transparens är de vanliga myopiglasögonen gjorda av PC.
7. PTFE (polytetrafluoroetylen)
Polytetrafluoretylenharts är ett vitt pulver, vaxartat utseende, slätt och icke-klibbigt material, och är den viktigaste plasten. PTFE har utmärkta egenskaper som inte är jämförbara med vanliga termoplaster, så det är känt som "plastkungen". Dess friktionskoefficient är den lägsta bland plaster, har god biokompatibilitet och kan tillverkas till konstgjorda blodkärl och andra direkt implanterade enheter.
Publiceringstid: 25 oktober 2023