I requisiti fondamentali per le plastiche medicali sono la stabilità chimica e la sicurezza biologica, poiché entreranno in contatto con i farmaci o con il corpo umano.I componenti del materiale plastico non possono essere precipitati nel medicinale liquido o nel corpo umano, non causano tossicità e danni ai tessuti e agli organi e non sono tossici e innocui per il corpo umano.Al fine di garantire la sicurezza biologica della plastica medica, la plastica medica solitamente venduta sul mercato ha superato la certificazione e i test delle autorità mediche e gli utenti sono chiaramente informati su quali marchi sono di grado medico.
I materiali plastici medici comunemente utilizzati sono polietilene (PE), polipropilene (PP), polivinilcloruro (PVC), poliammide (PA), politetrafluoroetilene (PTFE), policarbonato (PC), polistirene (PS), polietereterchetone (PEEK), ecc., PVC e PE rappresentano la quota maggiore, rappresentando rispettivamente il 28% e il 24%;PS rappresenta il 18%;Il PP rappresenta il 16%;i tecnopolimeri rappresentano il 14%.
Di seguito vengono presentate le materie plastiche comunemente utilizzate nelle cure mediche.
1. Polietilene (PE, polietilene)
Caratteristiche: Elevata stabilità chimica, buona biocompatibilità, ma non facile da incollare.
Il PE è la plastica per uso generale con la maggiore produzione.Presenta i vantaggi di buone prestazioni di lavorazione, basso costo, non tossico e insapore e buona biocompatibilità.
Il PE comprende principalmente polietilene a bassa densità (LDPE), polietilene ad alta densità (HDPE) e polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE) e altre varietà.UHMWPE (polietilene ad altissimo peso molecolare) è un tecnopolimero speciale con elevata resistenza agli urti, forte resistenza all'usura (la corona della plastica), piccolo coefficiente di attrito, inerzia biologica e buone caratteristiche di assorbimento dell'energia.La sua resistenza chimica può essere paragonata a quella del PTFE.
Le proprietà generali includono elevata resistenza meccanica, duttilità e punto di fusione.Il polietilene a densità ha un punto di fusione da 1200°C a 1800°C, mentre il polietilene a bassa densità ha un punto di fusione da 1200°C a 1800°C.Il polietilene è una plastica di prima qualità per uso medico grazie al suo rapporto costo-efficacia, resistenza agli urti, resistenza alla corrosione e forte integrità strutturale attraverso frequenti cicli di sterilizzazione.Poiché è biologicamente inerte e non degradabile nel corpo
Polietilene a bassa densità (LDPE) Usi: imballaggi medici e contenitori per flebo.
Usi del polietilene ad alta densità (HDPE): uretra artificiale, polmone artificiale, trachea artificiale, laringe artificiale, rene artificiale, osso artificiale, materiali di riparazione ortopedici.
Polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE) Usi: polmoni artificiali, articolazioni artificiali, ecc.
2. Cloruro di polivinile (PVC, cloruro di polivinile)
Caratteristiche: basso costo, ampio campo di applicazione, facile lavorazione, buona resistenza chimica, ma scarsa stabilità termica.
La polvere di resina PVC è polvere bianca o giallo chiaro, il PVC puro è atattico, duro e fragile, usato raramente.A seconda degli scopi, è possibile aggiungere diversi additivi per far sì che le parti in plastica in PVC presentino proprietà fisiche e meccaniche diverse.L'aggiunta di una quantità adeguata di plastificante alla resina PVC può creare una varietà di prodotti duri, morbidi e trasparenti.
Le due forme generali di PVC utilizzate nella produzione di plastica medica sono il PVC flessibile e il PVC rigido.Il PVC rigido non contiene o contiene una piccola quantità di plastificante, ha buone proprietà di resistenza alla trazione, alla flessione, alla compressione e all'impatto e può essere utilizzato esclusivamente come materiale strutturale.Il PVC morbido contiene più plastificanti, la sua morbidezza, l'allungamento alla rottura e la resistenza al freddo aumentano, ma diminuiscono la sua fragilità, durezza e resistenza alla trazione.La densità del PVC puro è 1,4 g/cm3 e la densità delle parti in plastica in PVC con plastificanti e riempitivi è generalmente compresa tra 1,15 e 2,00 g/cm3.
Secondo stime incomplete, circa il 25% dei prodotti in plastica medicale sono in PVC.Principalmente a causa del basso costo della resina, dell’ampia gamma di applicazioni e della facile lavorazione.I prodotti in PVC per applicazioni mediche includono: tubi per emodialisi, maschere respiratorie, tubi per ossigeno, cateteri cardiaci, materiali protesici, sacche per sangue, peritoneo artificiale, ecc.
3. Polipropilene (PP, polipropilene)
Caratteristiche: atossico, insapore, buone proprietà meccaniche, stabilità chimica e resistenza al calore.Buon isolamento, basso assorbimento d'acqua, buona resistenza ai solventi, resistenza all'olio, debole resistenza agli acidi, debole resistenza agli alcali, buon stampaggio, nessun problema di fessurazione da stress ambientale.Il PP è un materiale termoplastico dalle prestazioni eccellenti.Presenta i vantaggi di un peso specifico ridotto (0,9 g/cm3), facilità di lavorazione, resistenza agli urti, resistenza alla flessione e punto di fusione elevato (circa 1710°C).Ha una vasta gamma di applicazioni nella vita quotidiana, il tasso di ritiro dello stampaggio in pp è elevato e la produzione di prodotti più spessi è soggetta a difetti.La superficie è inerte e difficile da stampare e incollare.Può essere estruso, stampato ad iniezione, saldato, espanso, termoformato, lavorato.
Il PP medico ha un'elevata trasparenza, una buona barriera e resistenza alle radiazioni, che lo rendono ampiamente utilizzato nelle apparecchiature mediche e nell'industria dell'imballaggio.Il materiale non PVC con PP come corpo principale è un sostituto del materiale PVC ampiamente utilizzato attualmente.
Usi: siringhe monouso, connettori, coperture in plastica trasparente, cannucce, confezioni per nutrizione parenterale, pellicole per dialisi.
Altre industrie includono borse in tessuto, pellicole, scatole di ricambio, materiali di schermatura in filo metallico, giocattoli, paraurti per auto, fibre, lavatrici, ecc.
4. Polistirene (PS, polistirolo) e Kresin
Caratteristiche: basso costo, bassa densità, trasparente, stabilità dimensionale, resistenza alle radiazioni (sterilizzazione).
Il PS è una varietà di plastica seconda solo al cloruro di polivinile e al polietilene.Di solito viene lavorato e applicato come plastica monocomponente.Le sue caratteristiche principali sono leggerezza, trasparenza, facilità di tintura e buone prestazioni di stampaggio.Parti elettriche, strumenti ottici e forniture culturali ed educative.La struttura è dura e fragile e presenta un elevato coefficiente di dilatazione termica, limitandone così l'applicazione in ingegneria.Negli ultimi decenni sono stati sviluppati polistirene modificato e copolimeri a base di stirene per superare in una certa misura le carenze del polistirene.La resina K è una di queste.
La resina è formata dalla copolimerizzazione di stirene e butadiene.È un polimero amorfo, trasparente, inodore, atossico, con una densità di circa 1,01 g/cm3 (inferiore a PS e AS), e resistenza agli urti maggiore rispetto al PS., la trasparenza (80-90%) è buona, la temperatura di distorsione termica è di 77 ℃, la quantità di butadiene contenuta nel materiale K e anche la sua durezza è diversa, perché il materiale K ha una buona fluidità e un ampio intervallo di temperature di lavorazione, quindi è una buona prestazione di elaborazione.
Polistirene cristallino Usi: Vetreria da laboratorio, piastre di Petri e per colture tissutali, apparecchiature respiratorie e vasetti di aspirazione.
Usi del polistirene ad alto impatto: vassoi per cateteri, pompe cardiache, vassoi durali, apparecchiature respiratorie e ventose.
Gli usi principali nella vita quotidiana includono tazze, coperchi, bottiglie, imballaggi cosmetici, grucce, giocattoli, prodotti sostitutivi del PVC, imballaggi alimentari e forniture per imballaggi medici, ecc.
5. Copolimeri acrilonitrile-butadiene-stirene (copolimeri ABS, acrilonitrile-butadiene-stirene)
Caratteristiche: duro, con forte resistenza agli urti, resistenza ai graffi, stabilità dimensionale, ecc., resistente all'umidità, resistente alla corrosione, facile da lavorare e buona trasmissione della luce.L'applicazione medica dell'ABS viene utilizzata principalmente come strumenti chirurgici, clip a rulli, aghi di plastica, cassette degli attrezzi, dispositivi diagnostici e alloggiamenti per apparecchi acustici, in particolare gli alloggiamenti di alcune apparecchiature mediche di grandi dimensioni.
6. Policarbonato (PC, policarbonato)
Caratteristiche: buona tenacità, resistenza, rigidità e sterilizzazione a vapore resistente al calore, elevata trasparenza.Adatto per stampaggio a iniezione, saldatura e altri processi di stampaggio, soggetti a fessurazioni da stress.
Queste caratteristiche rendono il PC preferito come filtri per emodialisi, manici per strumenti chirurgici e serbatoi di ossigeno (durante un intervento chirurgico al cuore, questo strumento può rimuovere l'anidride carbonica nel sangue e aumentare l'ossigeno);
Le applicazioni mediche dei PC includono anche sistemi di iniezione senza ago, strumenti di perfusione, vari alloggiamenti, connettori, manici di strumenti chirurgici, serbatoi di ossigeno, vaschette per centrifughe per sangue e pistoni.Approfittando della sua elevata trasparenza, i soliti occhiali per miopia sono realizzati in PC.
7. Politetrafluoroetilene (PTFE, politetrafluoroetilene)
Caratteristiche: elevata cristallinità, buona resistenza al calore, elevata stabilità chimica, acidi e alcali forti e vari solventi organici non ne sono influenzati.Ha una buona biocompatibilità e adattabilità del sangue, nessun danno alla fisiologia umana, nessuna reazione avversa quando impiantato nel corpo, può essere sterilizzato ad alta temperatura ed è adatto per l'uso in campo medico.
La resina PTFE è una polvere bianca dall'aspetto ceroso, liscia e non appiccicosa, ed è la plastica più importante.Il PTFE ha prestazioni eccellenti, che non hanno eguali rispetto ai normali materiali termoplastici, per questo è conosciuto come il "Re delle materie plastiche".Poiché il suo coefficiente di attrito è il più basso tra le plastiche e ha una buona biocompatibilità, può essere trasformato in vasi sanguigni artificiali e altri dispositivi che vengono impiantati direttamente nel corpo umano.
Usi: tutti i tipi di trachea artificiale, esofago, dotto biliare, uretra, peritoneo artificiale, dura madre cerebrale, pelle artificiale, osso artificiale, ecc.
8. Polietere etere chetone (PEEK, polietere etere chetoni)
Caratteristiche: resistenza al calore, resistenza all'usura, resistenza alla fatica, resistenza alle radiazioni, resistenza alla corrosione, resistenza all'idrolisi, leggerezza, buona autolubrificazione e buone prestazioni di lavorazione.Può sopportare ripetuti trattamenti in autoclave.
Usi: Può sostituire i metalli negli strumenti chirurgici e dentistici e sostituire le leghe di titanio nella produzione di ossa artificiali.
(Gli strumenti metallici possono causare artefatti nell'immagine o influenzare il campo visivo chirurgico del medico durante le operazioni cliniche di chirurgia minimamente invasiva. Il PEEK è resistente come l'acciaio inossidabile, ma non produce artefatti.)
9. Poliammide (PA Poliammide) comunemente noto come nylon, (Nylon)
Caratteristiche: ha flessibilità, resistenza alla flessione, elevata tenacità e non è facile da rompere, resistenza alle compresse chimiche e resistenza all'abrasione.Non rilascia sostanze nocive e quindi non provoca infiammazioni alla pelle o ai tessuti.
Usi: tubi flessibili, connettori, adattatori, pistoni.
10. Poliuretano termoplastico (TPU)
Caratteristiche: ha una buona trasparenza, elevata resistenza e prestazioni allo strappo, resistenza chimica e resistenza all'abrasione;ampia gamma di durezza, superficie liscia, antifungino e microrganismi ed elevata resistenza all'acqua.
Usi: cateteri medici, maschere di ossigeno, cuori artificiali, apparecchiature per il rilascio di farmaci, connettori IV, sacche di gomma per misuratori di pressione sanguigna, medicazioni per ferite per somministrazione extracutanea.
Orario di pubblicazione: 09-dic-2023