Les exigences fondamentales pour les plastiques médicaux sont la stabilité chimique et la sécurité biologique, car ils entreront en contact avec des médicaments ou avec le corps humain.Les composants de la matière plastique ne peuvent pas être précipités dans le médicament liquide ou dans le corps humain, ne provoqueront pas de toxicité ni de dommages aux tissus et aux organes, et sont non toxiques et inoffensifs pour le corps humain.Afin de garantir la sécurité biologique des plastiques médicaux, les plastiques médicaux habituellement vendus sur le marché ont passé avec succès la certification et les tests des autorités médicales, et les utilisateurs sont clairement informés des marques de qualité médicale.
Les matières plastiques médicales couramment utilisées sont le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le chlorure de polyvinyle (PVC), le polyamide (PA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE), le polycarbonate (PC), le polystyrène (PS), le polyétheréthercétone (PEEK), etc. Le PVC et le PE représentent la plus grande quantité, représentant respectivement 28 % et 24 % ;PS représente 18%;Le PP représente 16 % ;les plastiques techniques représentent 14 %.
Ce qui suit présente les plastiques couramment utilisés dans les traitements médicaux.
1. Polyéthylène (PE, polyéthylène)
Caractéristiques : Haute stabilité chimique, bonne biocompatibilité, mais pas facile à coller.
Le PE est le plastique à usage général dont la production est la plus importante.Il présente les avantages d'une bonne performance de traitement, d'un faible coût, non toxique et insipide, ainsi que d'une bonne biocompatibilité.
Le PE comprend principalement le polyéthylène basse densité (LDPE), le polyéthylène haute densité (HDPE) et le polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHMWPE) et d'autres variétés.L'UHMWPE (polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé) est un plastique technique spécial doté d'une résistance élevée aux chocs, d'une forte résistance à l'usure (la couronne des plastiques), d'un faible coefficient de frottement, d'une inertie biologique et de bonnes caractéristiques d'absorption d'énergie.Sa résistance chimique peut être comparée à celle du PTFE.
Les propriétés générales comprennent une résistance mécanique, une ductilité et un point de fusion élevés.Le polyéthylène densité a un point de fusion de 1 200 °C à 1 800 °C, tandis que le polyéthylène basse densité a un point de fusion de 1 200 °C à 1 800 °C.Le polyéthylène est un plastique de qualité médicale de premier ordre en raison de sa rentabilité, de sa résistance aux chocs, de sa résistance à la corrosion et de sa forte intégrité structurelle grâce à des cycles de stérilisation fréquents.Parce qu'il est biologiquement inerte et non dégradable dans l'organisme
Polyéthylène basse densité (LDPE) Utilisations : Emballages médicaux et conteneurs IV.
Utilisations du polyéthylène haute densité (PEHD) : urètre artificiel, poumon artificiel, trachée artificielle, larynx artificiel, rein artificiel, os artificiel, matériaux de réparation orthopédiques.
Polyéthylène à très haut poids moléculaire (UHMWPE) Utilisations : poumons artificiels, articulations artificielles, etc.
2. Polychlorure de vinyle (PVC, polychlorure de vinyle)
Caractéristiques : faible coût, large gamme d’applications, traitement facile, bonne résistance chimique, mais mauvaise stabilité thermique.
La poudre de résine PVC est une poudre blanche ou jaune clair, le PVC pur est atactique, dur et cassant, rarement utilisé.Selon différents objectifs, différents additifs peuvent être ajoutés pour que les pièces en plastique PVC présentent différentes propriétés physiques et mécaniques.L'ajout d'une quantité appropriée de plastifiant à la résine PVC peut produire une variété de produits durs, souples et transparents.
Les deux formes générales de PVC utilisées dans la fabrication de plastiques médicaux sont le PVC souple et le PVC rigide.Le PVC rigide ne contient pas ou contient une petite quantité de plastifiant, possède de bonnes propriétés de traction, de flexion, de compression et de résistance aux chocs et peut être utilisé seul comme matériau de structure.Le PVC souple contient plus de plastifiants, sa douceur, son allongement à la rupture et sa résistance au froid augmentent, mais sa fragilité, sa dureté et sa résistance à la traction diminuent.La densité du PVC pur est de 1,4 g/cm3 et la densité des pièces en plastique PVC avec plastifiants et charges est généralement comprise entre 1,15 et 2,00 g/cm3.
Selon des estimations incomplètes, environ 25 % des produits médicaux en plastique sont en PVC.Principalement en raison du faible coût de la résine, de sa large gamme d'applications et de sa facilité de traitement.Les produits en PVC destinés aux applications médicales comprennent : les tubes d'hémodialyse, les masques respiratoires, les tubes à oxygène, les cathéters cardiaques, les matériaux prothétiques, les poches de sang, le péritoine artificiel, etc.
3. Polypropylène (PP, polypropylène)
Caractéristiques : non toxique, sans goût, bonnes propriétés mécaniques, stabilité chimique et résistance à la chaleur.Bonne isolation, faible absorption d'eau, bonne résistance aux solvants, résistance à l'huile, faible résistance aux acides, faible résistance aux alcalis, bon moulage, aucun problème de fissuration sous contrainte environnementale.Le PP est un thermoplastique aux excellentes performances.Il présente les avantages d'une faible densité (0,9 g/cm3), d'un traitement facile, d'une résistance aux chocs, d'une résistance à la flexion et d'un point de fusion élevé (environ 1710 °C).Il a un large éventail d'applications dans la vie quotidienne, le taux de retrait du moulage en pp est important et la fabrication de produits plus épais est sujette à des défauts.La surface est inerte et difficile à imprimer et à coller.Peut être extrudé, moulé par injection, soudé, expansé, thermoformé, usiné.
Le PP médical a une transparence élevée, une bonne barrière et une bonne résistance aux radiations, ce qui le rend largement utilisé dans les industries des équipements médicaux et de l'emballage.Le matériau sans PVC avec du PP comme corps principal remplace le matériau PVC largement utilisé à l'heure actuelle.
Utilisations : Seringues jetables, connecteurs, couvercles en plastique transparent, pailles, emballages de nutrition parentérale, films de dialyse.
D'autres industries comprennent les sacs tissés, les films, les boîtes de retournement, les matériaux de blindage des fils, les jouets, les pare-chocs de voiture, les fibres, les machines à laver, etc.
4. Polystyrène (PS, Polystyrène) et Kresin
Caractéristiques : faible coût, faible densité, transparence, stabilité dimensionnelle, résistance aux radiations (stérilisation).
Le PS est une variété de plastique juste derrière le polychlorure de vinyle et le polyéthylène.Il est généralement traité et appliqué sous forme de plastique monocomposant.Ses principales caractéristiques sont la légèreté, la transparence, la facilité de teinture et de bonnes performances de moulage.Pièces électriques, instruments optiques et fournitures culturelles et éducatives.La texture est dure et cassante et possède un coefficient de dilatation thermique élevé, limitant ainsi son application en ingénierie.Au cours des dernières décennies, du polystyrène modifié et des copolymères à base de styrène ont été développés pour pallier dans une certaine mesure aux défauts du polystyrène.La résine K en fait partie.
La krésine est formée par copolymérisation de styrène et de butadiène.C'est un polymère amorphe, transparent, inodore, non toxique, avec une densité d'environ 1,01 g/cm3 (inférieure au PS et AS) et une résistance aux chocs supérieure à celle du PS., la transparence (80-90%) est bonne, la température de déformation thermique est de 77 ℃, la quantité de butadiène contenue dans le matériau K et sa dureté est également différente, car le matériau K a une bonne fluidité et une large plage de températures de traitement, donc ses bonnes performances de traitement.
Utilisations du polystyrène cristallin : matériel de laboratoire, boîtes de Pétri et de culture tissulaire, équipement respiratoire et bocaux d'aspiration.
Utilisations du polystyrène à fort impact : plateaux de cathéter, pompes cardiaques, plateaux dural, équipements respiratoires et ventouses.
Les principales utilisations dans la vie quotidienne comprennent les tasses, les couvercles, les bouteilles, les emballages cosmétiques, les cintres, les jouets, les produits de substitution au PVC, les emballages alimentaires et les fournitures d'emballage médical, etc.
5. Copolymères acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS, copolymères acrylonitrile butadiène styrène)
Caractéristiques : dur, avec une forte résistance aux chocs, aux rayures, stabilité dimensionnelle, etc., résistant à l'humidité, à la corrosion, facile à traiter et bonne transmission de la lumière.L'application médicale de l'ABS est principalement utilisée comme outils chirurgicaux, clips à rouleaux, aiguilles en plastique, boîtes à outils, appareils de diagnostic et boîtiers d'aides auditives, en particulier les boîtiers de certains gros équipements médicaux.
6. Polycarbonate (PC, Polycarbonate)
Caractéristiques : Bonne ténacité, résistance, rigidité et stérilisation à la vapeur résistante à la chaleur, haute transparence.Convient au moulage par injection, au soudage et à d'autres procédés de moulage, sujets à la fissuration sous contrainte.
Ces caractéristiques font que les PC sont préférés comme filtres d'hémodialyse, poignées d'outils chirurgicaux et réservoirs d'oxygène (en chirurgie cardiaque chirurgicale, cet instrument peut éliminer le dioxyde de carbone dans le sang et augmenter l'oxygène) ;
Les applications médicales des PC comprennent également des systèmes d'injection sans aiguille, des instruments de perfusion, divers boîtiers, connecteurs, poignées d'outils chirurgicaux, réservoirs d'oxygène, bols de centrifugeuse sanguine et pistons.Profitant de sa grande transparence, les lunettes de myopie habituelles sont en PC.
7. Polytétrafluoroéthylène (PTFE, polytétrafluoroéthylène)
Caractéristiques : haute cristallinité, bonne résistance à la chaleur, haute stabilité chimique, acides et alcalis forts et divers solvants organiques n'en sont pas affectés.Il a une bonne biocompatibilité et adaptabilité sanguine, aucun dommage à la physiologie humaine, aucune réaction indésirable une fois implanté dans le corps, peut être stérilisé à haute température et convient à une utilisation dans le domaine médical.
La résine PTFE est une poudre blanche d’aspect cireux, lisse et non collante, et constitue le plastique le plus important.Le PTFE a d'excellentes performances, inégalées par les thermoplastiques ordinaires, c'est pourquoi il est connu comme le « roi des plastiques ».Parce que son coefficient de friction est le plus bas parmi les plastiques et qu’il présente une bonne biocompatibilité, il peut être transformé en vaisseaux sanguins artificiels et autres dispositifs directement implantés dans le corps humain.
Utilisations : toutes sortes de trachée artificielle, œsophage, voies biliaires, urètre, péritoine artificiel, dure-mère cérébrale, peau artificielle, os artificiel, etc.
8. Polyéther éther cétone (PEEK, Poly éther éther cétones)
Caractéristiques : résistance à la chaleur, résistance à l'usure, résistance à la fatigue, résistance aux radiations, résistance à la corrosion, résistance à l'hydrolyse, poids léger, bonne autolubrification et bonnes performances de traitement.Peut résister à des autoclavages répétés.
Utilisations : Il peut remplacer les métaux dans les instruments chirurgicaux et dentaires, ainsi que les alliages de titane dans la fabrication d’os artificiels.
(Les instruments métalliques peuvent provoquer des artefacts d'image ou affecter le champ de vision chirurgical du médecin lors d'opérations cliniques de chirurgie mini-invasive. Le PEEK est aussi résistant que l'acier inoxydable, mais il ne produira pas d'artefacts.)
9. Polyamide (PA Polyamide) communément appelé nylon, (Nylon)
Caractéristiques : il a une flexibilité, une résistance à la flexion, une ténacité élevée et n'est pas facile à casser, une résistance aux comprimés chimiques et une résistance à l'abrasion.Ne libère aucune substance nocive et ne provoque donc pas d’inflammation de la peau ou des tissus.
Utilisations : tuyaux, connecteurs, adaptateurs, pistons.
10. Polyuréthane thermoplastique (TPU)
Caractéristiques : il a une bonne transparence, une résistance élevée et des performances de déchirure, une résistance chimique et une résistance à l'abrasion ;large gamme de dureté, surface lisse, antifongique et micro-organisme et haute résistance à l'eau.
Utilisations : cathéters médicaux, masques à oxygène, cœurs artificiels, équipements de libération de médicaments, connecteurs IV, pochettes en caoutchouc pour tensiomètres, pansements pour administration extracutanée.
Heure de publication : 09 décembre 2023