Cerințele de bază pentru materialele plastice medicale sunt stabilitatea chimică și siguranța biologică, deoarece acestea vor intra în contact cu medicamentele sau cu corpul uman.Componentele din materialul plastic nu pot fi precipitate în medicamentul lichid sau în corpul uman, nu vor cauza toxicitate și deteriorarea țesuturilor și organelor și sunt netoxice și inofensive pentru corpul uman.Pentru a asigura siguranța biologică a materialelor plastice medicale, materialele plastice medicale care sunt vândute de obicei pe piață au trecut de certificarea și testarea autorităților medicale, iar utilizatorii sunt informați în mod clar care sunt mărcile de calitate medicală.
Materialele plastice medicale utilizate în mod obișnuit sunt polietilena (PE), polipropilena (PP), clorură de polivinil (PVC), poliamidă (PA), politetrafluoretilenă (PTFE), policarbonat (PC), polistiren (PS), polieteretercetonă (PEEK), etc., PVC și PE reprezintă cea mai mare cantitate, reprezentând 28%, respectiv 24%;PS reprezintă 18%;PP reprezintă 16%;materialele plastice de inginerie reprezintă 14%.
În cele ce urmează sunt prezentate materialele plastice utilizate în mod obișnuit în tratamentul medical.
1. Polietilenă (PE, Polietilenă)
Caracteristici: Stabilitate chimică ridicată, biocompatibilitate bună, dar nu ușor de lipit.
PE este plasticul de uz general cu cea mai mare producție.Are avantajele unei bune performanțe de procesare, costuri reduse, non-toxice și fără gust și biocompatibilitate bună.
PE include în principal polietilenă de joasă densitate (LDPE), polietilenă de înaltă densitate (HDPE) și polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă (UHMWPE) și alte soiuri.UHMWPE (polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă) este un plastic special de inginerie cu rezistență mare la impact, rezistență puternică la uzură (cooana materialelor plastice), coeficient mic de frecare, inerție biologică și caracteristici bune de absorbție a energiei.Rezistența sa chimică poate fi comparată cu Comparabilă cu PTFE.
Proprietățile generale includ rezistență mecanică ridicată, ductilitate și punct de topire.Polietilena cu densitate are un punct de topire de la 1200°C la 1800°C, în timp ce polietilena cu densitate joasă are un punct de topire de la 1200°C la 1800°C.Polietilena este un plastic de calitate medicală de top datorită rentabilității, rezistenței la impact, rezistenței la coroziune și integrității structurale puternice prin cicluri frecvente de sterilizare.Datorită faptului că este biologic inert și nedegradabil în organism
Polietilenă de joasă densitate (LDPE) Utilizări: Ambalaje medicale și recipiente IV.
Polietilena de înaltă densitate (HDPE) utilizează: uretră artificială, plămân artificial, trahee artificială, laringe artificial, rinichi artificial, os artificial, materiale de reparații ortopedice.
Polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă (UHMWPE) Utilizări: plămâni artificiali, articulații artificiale etc.
2. Clorura de polivinil (PVC, clorură de polivinil)
Caracteristici: cost redus, gamă largă de aplicații, prelucrare ușoară, rezistență chimică bună, dar stabilitate termică slabă.
Pulberea de rășină PVC este pulbere albă sau galben deschis, PVC-ul pur este atactic, dur și fragil, rar folosit.În funcție de diferite scopuri, pot fi adăugați diferiți aditivi pentru ca piesele din plastic PVC să prezinte proprietăți fizice și mecanice diferite.Adăugarea unei cantități adecvate de plastifiant la rășina PVC poate face o varietate de produse dure, moi și transparente.
Cele două forme generale de PVC utilizate la fabricarea materialelor plastice medicale sunt PVC flexibil și PVC rigid.PVC rigid nu conține sau conține o cantitate mică de plastifiant, are proprietăți bune de rezistență la tracțiune, încovoiere, compresiune și impact și poate fi folosit ca material structural singur.PVC moale conține mai mulți plastifianți, moliciunea, alungirea la rupere și rezistența la frig cresc, dar fragilitatea, duritatea și rezistența la tracțiune scad.Densitatea PVC-ului pur este de 1,4 g/cm3, iar densitatea pieselor din plastic PVC cu plastifianți și materiale de umplutură este în general în intervalul 1,15 ~ 2,00 g/cm3.
Potrivit estimărilor incomplete, aproximativ 25% dintre produsele din plastic medical sunt PVC.În principal datorită costului scăzut al rășinii, gamei largi de aplicații și procesării ușoare.Produsele din PVC pentru aplicații medicale includ: tuburi de hemodializă, măști de respirație, tuburi de oxigen, catetere cardiace, materiale protetice, pungi de sânge, peritoneu artificial etc.
3. Polipropilenă (PP, polipropilenă)
Caracteristici: non-toxic, fără gust, proprietăți mecanice bune, stabilitate chimică și rezistență la căldură.Izolație bună, absorbție scăzută de apă, rezistență bună la solvenți, rezistență la ulei, rezistență slabă la acizi, rezistență slabă la alcali, turnare bună, fără probleme de fisurare prin stres de mediu.PP este un termoplastic cu performanțe excelente.Are avantajele unei greutăți specifice mici (0,9 g/cm3), procesare ușoară, rezistență la impact, rezistență la flexie și punct de topire ridicat (aproximativ 1710C).Are o gamă largă de aplicații în viața de zi cu zi, rata de contracție a turnării pp este mare, iar fabricarea de produse mai groase este predispusă la defecte.Suprafața este inertă și dificil de imprimat și de lipit.Poate fi extrudat, turnat prin injecție, sudat, spumat, termoformat, prelucrat.
PP medical are o transparență ridicată, o barieră bună și rezistență la radiații, ceea ce îl face pe scară largă în industria echipamentelor medicale și a ambalajelor.Materialul non-PVC cu PP ca corp principal este un substitut pentru materialul PVC utilizat pe scară largă în prezent.
Utilizări: seringi de unică folosință, conectori, capace transparente din plastic, paie, ambalaje de nutriție parenterală, filme de dializă.
Alte industrii includ saci țesute, pelicule, cutii de rulare, materiale de ecranare a sârmei, jucării, bare de protecție pentru mașini, fibre, mașini de spălat, etc.
4. Polistiren (PS, Polistiren) și Kresin
Caracteristici: cost redus, densitate redusă, transparent, stabilitate dimensională, rezistență la radiații (sterilizare).
PS este un soi de plastic al doilea după clorură de polivinil și polietilenă.De obicei, este prelucrat și aplicat ca plastic monocomponent.Caracteristicile sale principale sunt greutatea redusă, transparența, vopsirea ușoară și performanța bună de turnare.Piese electrice, instrumente optice și rechizite culturale și educaționale.Textura este dură și fragilă și are un coeficient ridicat de dilatare termică, limitând astfel aplicarea sa în inginerie.În ultimele decenii, polistirenul modificat și copolimerii pe bază de stiren au fost dezvoltați pentru a depăși deficiențele polistirenului într-o anumită măsură.Rășina K este una dintre ele.
Kresinul se formează prin copolimerizarea stirenului și butadienei.Este un polimer amorf, transparent, inodor, netoxic, cu o densitate de aproximativ 1,01 g/cm3 (mai mică decât PS și AS), și rezistență la impact mai mare decât PS., transparența (80-90%) este bună, temperatura de distorsiune a căldurii este de 77 ℃, câtă butadienă este conținută în materialul K și duritatea sa este, de asemenea, diferită, deoarece materialul K are o fluiditate bună și o gamă largă de temperatură de procesare, deci performanța de procesare este bună.
Polistiren cristalin Utilizări: Ustensile de laborator, vase Petri și culturi de țesuturi, echipamente respiratorii și borcane de aspirație.
Polistiren cu impact ridicat Utilizări: tăvi pentru cateter, pompe cardiace, tăvi durale, echipamente respiratorii și ventuze.
Principalele utilizări în viața de zi cu zi includ căni, capace, sticle, ambalaje cosmetice, umerase, jucării, produse de înlocuire din PVC, ambalaje alimentare și consumabile pentru ambalaje medicale etc.
5. Copolimeri acrilonitril-butadienă-stiren (ABS, copolimeri acrilonitril-butadienă-stiren)
Caracteristici: Dur, cu rezistență puternică la impact, rezistență la zgârieturi, stabilitate dimensională etc., rezistent la umiditate, rezistent la coroziune, ușor de procesat și o bună transmisie a luminii.Aplicația medicală a ABS este utilizată în principal ca instrumente chirurgicale, cleme cu role, ace de plastic, cutii de scule, dispozitive de diagnosticare și carcase pentru aparate auditive, în special carcasele unor echipamente medicale mari.
6. Policarbonat (PC, Policarbonat)
Caracteristici: Duritate bună, rezistență, rigiditate și sterilizare cu abur rezistentă la căldură, transparență ridicată.Potrivit pentru turnare prin injecție, sudare și alte procese de turnare, predispuse la fisurarea prin stres.
Aceste caracteristici fac PC-ul preferat ca filtre de hemodializă, mânere de instrumente chirurgicale și rezervoare de oxigen (atunci când este în operația chirurgicală pe inimă, acest instrument poate elimina dioxidul de carbon din sânge și crește oxigenul);
Aplicațiile medicale ale PC-urilor includ, de asemenea, sisteme de injecție fără ace, instrumente de perfuzie, diverse carcase, conectori, mânere de instrumente chirurgicale, rezervoare de oxigen, boluri pentru centrifugare de sânge și pistoane.Profitând de transparența sa ridicată, ochelarii obișnuiți pentru miopie sunt fabricați din PC.
7. Politetrafluoretilenă (PTFE, Politetrafluoretilenă)
Caracteristici: cristalinitate ridicată, rezistență bună la căldură, stabilitate chimică ridicată, acid și alcali puternici și diverși solvenți organici nu sunt afectați de aceasta.Are o bună biocompatibilitate și adaptabilitate a sângelui, nu afectează fiziologia umană, nu are reacții adverse atunci când este implantat în corp, poate fi sterilizat la temperatură ridicată și este potrivit pentru utilizare în domeniul medical.
Rășina PTFE este o pulbere albă cu aspect ceros, netedă și nelipicioasă și este cel mai important plastic.PTFE are o performanță excelentă, care este de neegalat de termoplasticele obișnuite, așa că este cunoscut drept „Regele materialelor plastice”.Deoarece coeficientul său de frecare este cel mai scăzut dintre materialele plastice și are o bună biocompatibilitate, acesta poate fi transformat în vase de sânge artificiale și alte dispozitive care sunt implantate direct în corpul uman.
Utilizări: Toate tipurile de trahee artificială, esofag, canale biliare, uretră, peritoneu artificial, dura mater cerebrală, piele artificială, os artificial etc.
8. Cetonă polieter eter (PEEK, cetone polieter eter)
Caracteristici: rezistență la căldură, rezistență la uzură, rezistență la oboseală, rezistență la radiații, rezistență la coroziune, rezistență la hidroliză, greutate redusă, auto-ungere bună și performanță bună de procesare.Poate rezista la autoclavarea repetată.
Utilizări: Poate înlocui metalele în instrumentele chirurgicale și dentare și poate înlocui aliajele de titan în fabricarea oaselor artificiale.
(Instrumentele metalice pot cauza artefacte de imagine sau pot afecta câmpul vizual chirurgical al medicului în timpul operațiilor clinice de chirurgie minim invazivă. PEEK este la fel de dur ca oțelul inoxidabil, dar nu va produce artefacte.)
9. Poliamidă (PA Polyamide) cunoscută în mod obișnuit ca nailon, (Nylon)
Caracteristici: Are flexibilitate, rezistență la îndoire, duritate ridicată și nu este ușor de spart, rezistență la comprimate chimice și rezistență la abraziune.Nu eliberează substanțe nocive și, prin urmare, nu provoacă inflamații ale pielii sau țesuturilor.
Utilizări: furtunuri, conectori, adaptoare, pistoane.
10. Poliuretan termoplastic (TPU)
Caracteristici: Are o transparență bună, rezistență ridicată și performanță la rupere, rezistență chimică și rezistență la abraziune;gamă largă de duritate, suprafață netedă, antifungică și microorganisme și rezistență ridicată la apă.
Utilizări: catetere medicale, măști de oxigen, inimi artificiale, echipamente de eliberare a medicamentelor, conectori IV, pungi de cauciuc pentru tensiometre, pansamente pentru administrare extracutanată.
Ora postării: Dec-09-2023