De basisvereisten voor medische kunststoffen zijn chemische stabiliteit en biologische veiligheid, omdat ze in contact komen met medicijnen of het menselijk lichaam.De componenten in het plastic materiaal kunnen niet in het vloeibare medicijn of het menselijk lichaam terechtkomen, veroorzaken geen toxiciteit en schade aan weefsels en organen, en zijn niet giftig en onschadelijk voor het menselijk lichaam.Om de biologische veiligheid van medische kunststoffen te garanderen, zijn de medische kunststoffen die doorgaans op de markt worden verkocht, geslaagd voor de certificering en tests van medische autoriteiten, en worden gebruikers duidelijk geïnformeerd welke merken van medische kwaliteit zijn.
Veelgebruikte medische plastic materialen zijn polyethyleen (PE), polypropyleen (PP), polyvinylchloride (PVC), polyamide (PA), polytetrafluorethyleen (PTFE), polycarbonaat (PC), polystyreen (PS), polyetheretherketon (PEEK), enz., PVC en PE nemen het grootste deel voor hun rekening, respectievelijk 28% en 24%;PS is goed voor 18%;PP is goed voor 16%;technische kunststoffen zijn goed voor 14%.
Hieronder worden de kunststoffen geïntroduceerd die gewoonlijk bij medische behandelingen worden gebruikt.
1. Polyethyleen (PE, polyethyleen)
Kenmerken: Hoge chemische stabiliteit, goede biocompatibiliteit, maar niet gemakkelijk te binden.
PE is het universele plastic met de grootste output.Het heeft de voordelen van goede verwerkingsprestaties, lage kosten, niet-giftig en smaakloos en goede biocompatibiliteit.
PE omvat voornamelijk polyethyleen met lage dichtheid (LDPE), polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE) en polyethyleen met ultrahoog moleculair gewicht (UHMWPE) en andere varianten.UHMWPE (polyethyleen met ultrahoog moleculair gewicht) is een speciale technische kunststof met hoge slagvastheid, sterke slijtvastheid (de kroon van kunststoffen), kleine wrijvingscoëfficiënt, biologische inertie en goede energieabsorptie-eigenschappen.De chemische bestendigheid is vergelijkbaar met PTFE.
Algemene eigenschappen omvatten hoge mechanische sterkte, ductiliteit en smeltpunt.Dichtheidspolyethyleen heeft een smeltpunt van 1200°C tot 1800°C, terwijl polyethyleen met lage dichtheid een smeltpunt heeft van 1200°C tot 1800°C.Polyethyleen is een kunststof van topkwaliteit vanwege de kosteneffectiviteit, slagvastheid, corrosieweerstand en sterke structurele integriteit door frequente sterilisatiecycli.Omdat het biologisch inert en niet afbreekbaar is in het lichaam
Lagedichtheidpolyethyleen (LDPE) Toepassingen: Medische verpakkingen en IV-containers.
Hogedichtheidpolyethyleen (HDPE) gebruikt: kunstmatige urethra, kunstmatige long, kunstmatige luchtpijp, kunstlarynx, kunstnier, kunstbot, orthopedische reparatiematerialen.
Polyethyleen met ultrahoog moleculair gewicht (UHMWPE) Toepassingen: kunstlongen, kunstgewrichten, enz.
2. Polyvinylchloride (PVC, polyvinylchloride)
Kenmerken: lage kosten, breed toepassingsbereik, eenvoudige verwerking, goede chemische bestendigheid, maar slechte thermische stabiliteit.
PVC-harspoeder is wit of lichtgeel poeder, puur PVC is atactisch, hard en bros en wordt zelden gebruikt.Volgens verschillende doeleinden kunnen verschillende additieven worden toegevoegd om ervoor te zorgen dat PVC-kunststofonderdelen verschillende fysieke en mechanische eigenschappen vertonen.Door een geschikte hoeveelheid weekmaker aan PVC-hars toe te voegen, kunt u een verscheidenheid aan harde, zachte en transparante producten maken.
De twee algemene vormen van PVC die worden gebruikt bij de vervaardiging van medische kunststoffen zijn flexibel PVC en hard PVC.Stijf PVC bevat geen of een kleine hoeveelheid weekmaker, heeft goede trek-, buig-, druk- en slagvastheidseigenschappen en kan alleen als constructiemateriaal worden gebruikt.Zacht PVC bevat meer weekmakers, de zachtheid, rek bij breuk en koudebestendigheid nemen toe, maar de broosheid, hardheid en treksterkte nemen af.De dichtheid van puur PVC is 1,4 g/cm3, en de dichtheid van PVC-kunststofonderdelen met weekmakers en vulstoffen ligt over het algemeen in het bereik van 1,15 ~ 2,00 g/cm3.
Volgens onvolledige schattingen bestaat ongeveer 25% van de medische plastic producten uit PVC.Voornamelijk vanwege de lage kosten van de hars, het brede scala aan toepassingen en de gemakkelijke verwerking.PVC-producten voor medische toepassingen zijn onder meer: hemodialyseslangen, ademhalingsmaskers, zuurstofslangen, hartkatheters, prothesematerialen, bloedzakken, kunstbuikvlies, enz.
3. Polypropyleen (PP, polypropyleen)
Kenmerken: niet giftig, smaakloos, goede mechanische eigenschappen, chemische stabiliteit en hittebestendigheid.Goede isolatie, lage wateropname, goede oplosmiddelbestendigheid, oliebestendigheid, zwakke zuurbestendigheid, zwakke alkalibestendigheid, goede vormgeving, geen probleem met scheuren door omgevingsstress.PP is een thermoplast met uitstekende prestaties.Het heeft de voordelen van een klein soortelijk gewicht (0,9 g/cm3), gemakkelijke verwerking, slagvastheid, buigweerstand en een hoog smeltpunt (ongeveer 1710C).Het heeft een breed scala aan toepassingen in het dagelijks leven, de krimpsnelheid bij het vormen van pp is groot en de vervaardiging van dikkere producten is gevoelig voor defecten.Het oppervlak is inert en moeilijk te printen en te verlijmen.Kan worden geëxtrudeerd, spuitgegoten, gelast, geschuimd, thermogevormd, machinaal bewerkt.
Medisch PP heeft een hoge transparantie, goede barrière- en stralingsweerstand, waardoor het veel wordt gebruikt in de medische apparatuur- en verpakkingsindustrie.Het niet-PVC-materiaal met PP als hoofdgedeelte is momenteel een vervanging voor het veelgebruikte PVC-materiaal.
Toepassingen: Wegwerpspuiten, connectoren, transparante plastic hoezen, rietjes, verpakkingen voor parenterale voeding, dialysefilms.
Andere industrieën zijn onder meer geweven zakken, films, omzetdozen, draadafschermingsmaterialen, speelgoed, autobumpers, vezels, wasmachines, enz.
4. Polystyreen (PS, polystyreen) en Kresin
Kenmerken: lage kosten, lage dichtheid, transparant, maatvastheid, stralingsweerstand (sterilisatie).
PS is een kunststofsoort die na polyvinylchloride en polyethyleen de tweede is.Het wordt doorgaans verwerkt en toegepast als ééncomponent kunststof.De belangrijkste kenmerken zijn licht van gewicht, transparantie, gemakkelijk verven en goede vormprestaties.Elektrische onderdelen, optische instrumenten en culturele en educatieve benodigdheden.De textuur is hard en bros en heeft een hoge thermische uitzettingscoëfficiënt, waardoor de toepassing ervan in de techniek wordt beperkt.De afgelopen decennia zijn gemodificeerd polystyreen en copolymeren op styreenbasis ontwikkeld om de tekortkomingen van polystyreen tot op zekere hoogte te ondervangen.K-hars is er een van.
Kresin wordt gevormd door copolymerisatie van styreen en butadieen.Het is een amorf polymeer, transparant, geurloos, niet-giftig, met een dichtheid van ongeveer 1,01 g/cm3 (lager dan PS en AS) en een hogere slagvastheid dan PS., de transparantie (80-90%) is goed, de warmtevervormingstemperatuur is 77 ℃, hoeveel butadieen zit er in het K-materiaal en de hardheid is ook anders, omdat het K-materiaal een goede vloeibaarheid en een breed verwerkingstemperatuurbereik heeft, dus het zijn goede verwerkingsprestaties.
Kristallijn polystyreen Toepassingen: Laboratoriumbenodigdheden, petri- en weefselkweekschalen, beademingsapparatuur en zuigpotten.
Toepassingen van polystyreen met hoge impact: kathetertrays, hartpompen, durale trays, beademingsapparatuur en zuignappen.
De belangrijkste toepassingen in het dagelijks leven zijn onder meer kopjes, deksels, flessen, cosmetische verpakkingen, hangers, speelgoed, PVC-vervangingsproducten, voedselverpakkingen en medische verpakkingsmaterialen, enz.
5. Acrylonitril-butadieen-styreen-copolymeren (ABS, acrylonitril-butadieen-styreen-copolymeren)
Kenmerken: hard, met sterke slagvastheid, krasbestendigheid, maatvastheid enz., vochtbestendig, corrosiebestendig, gemakkelijk te verwerken en goede lichttransmissie.De medische toepassing van ABS wordt voornamelijk gebruikt als chirurgisch gereedschap, rolklemmen, plastic naalden, gereedschapskisten, diagnostische apparaten en behuizingen voor hoortoestellen, vooral de behuizingen van enkele grote medische apparatuur.
6. Polycarbonaat (PC, polycarbonaat)
Kenmerken: Goede taaiheid, sterkte, stijfheid en hittebestendige stoomsterilisatie, hoge transparantie.Geschikt voor spuitgieten, lassen en andere vormprocessen die gevoelig zijn voor spanningsscheuren.
Deze kenmerken maken PC de voorkeur als hemodialysefilters, handvatten van chirurgische gereedschappen en zuurstoftanks (bij chirurgische hartchirurgie kan dit instrument kooldioxide uit het bloed verwijderen en de zuurstof verhogen);
Medische toepassingen van pc's omvatten ook naaldvrije injectiesystemen, perfusie-instrumenten, verschillende behuizingen, connectoren, handvatten van chirurgische gereedschappen, zuurstoftanks, bloedcentrifugekommen en zuigers.Door gebruik te maken van de hoge transparantie zijn de gebruikelijke bijziendheidsbrillen gemaakt van PC.
7. Polytetrafluorethyleen (PTFE, polytetrafluorethyleen)
Kenmerken: hoge kristalliniteit, goede hittebestendigheid, hoge chemische stabiliteit, sterk zuur en alkali en verschillende organische oplosmiddelen worden er niet door beïnvloed.Het heeft een goede biocompatibiliteit en aanpassingsvermogen aan het bloed, geen schade aan de menselijke fysiologie, geen bijwerkingen bij implantatie in het lichaam, kan bij hoge temperaturen worden gesteriliseerd en is geschikt voor gebruik op medisch gebied.
PTFE-hars is een wit poeder met een wasachtig uiterlijk, glad en niet-plakkerig, en is het belangrijkste plastic.PTFE heeft uitstekende prestaties, die ongeëvenaard zijn door gewone thermoplasten, daarom staat het bekend als de "King of Plastics".Omdat de wrijvingscoëfficiënt de laagste is van alle kunststoffen en een goede biocompatibiliteit heeft, kunnen er kunstmatige bloedvaten en andere apparaten van worden gemaakt die rechtstreeks in het menselijk lichaam worden geïmplanteerd.
Toepassingen: Alle soorten kunstmatige luchtpijp, slokdarm, galwegen, urethra, kunstmatig peritoneum, dura mater van de hersenen, kunsthuid, kunstbot, enz.
8. Polyetheretherketon (PEEK, polyetheretherketonen)
Kenmerken: hittebestendigheid, slijtvastheid, weerstand tegen vermoeidheid, stralingsweerstand, corrosieweerstand, hydrolyseweerstand, lichtgewicht, goede zelfsmering en goede verwerkingsprestaties.Bestand tegen herhaaldelijk autoclaveren.
Toepassingen: Het kan metalen in chirurgische en tandheelkundige instrumenten vervangen en titaniumlegeringen vervangen bij de vervaardiging van kunstmatige botten.
(Metalen instrumenten kunnen beeldartefacten veroorzaken of het chirurgische gezichtsveld van de arts beïnvloeden tijdens klinische operaties met minimaal invasieve chirurgie. PEEK is net zo sterk als roestvrij staal, maar veroorzaakt geen artefacten.)
9. Polyamide (PA Polyamide), algemeen bekend als nylon, (Nylon)
Kenmerken: Het heeft flexibiliteit, buigweerstand, hoge taaiheid en is niet gemakkelijk te breken, weerstand tegen chemische tabletten en slijtvastheid.Er komen geen schadelijke stoffen vrij en veroorzaakt daardoor geen huid- of weefselontstekingen.
Toepassingen: slangen, connectoren, adapters, zuigers.
10. Thermoplastisch polyurethaan (TPU)
Kenmerken: Het heeft een goede transparantie, hoge sterkte en scheurprestaties, chemische weerstand en slijtvastheid;breed scala aan hardheden, glad oppervlak, schimmelwerend en micro-organisme, en hoge waterbestendigheid.
Toepassingen: medische katheters, zuurstofmaskers, kunstmatige harten, apparatuur voor medicijnafgifte, IV-connectoren, rubberen zakjes voor bloeddrukmeters, wondverbanden voor extracutane toediening.
Posttijd: 09-dec-2023