本发明涉及医用高分子材料技术领域，具体是一种医用抗菌高分子复合材料及其制备方法与应用。
背景技术：
对于医疗导管，临床治疗过程中，使用导管的患者，一般同时服用抗生素来抵御感染；但是，长期使用抗生素，细菌会产生抗药性，抗生素的效力会降低甚至失效，病人感染的同时，也很难再通过抗生素进行治疗；因此，使用带有抗菌功能的导管在临床上具有很大的优势；但是现有技术中无法在使共聚物既要保持塑料材料基本性能还要达到规定的卫生安全性能的同时，满足抗菌塑料成品无毒、无异味、对环境无害的要求；抗菌剂应用于塑料制品可以通过将抗菌剂直接与塑料混合，分散在塑料中制成抗菌塑料，这种直接添加法工艺简单，但抗菌剂在塑料中分散较差，抗菌效果不好，抗菌剂利用不充分，使用成本增加；而将抗菌剂和聚合物共混物混炼造粒，更有利于抗菌剂的分散和抗菌作用的发挥；在制作精密导管时一般采用与医用抗菌高分子复合材料共挤出技术，目前市面上的导管管体由基质材料制成，基质可以由任何聚合物材料制成，亲水聚合物共挤出粘附于其上，但是由于基体材料种类较多，所以需要各种不同种类的共挤医用抗菌高分子材料，目前此类抗菌高分子复合共挤材料基本被国外控制，且价格高昂；基于上述原因，迫切需要探究和研发自主开发的医用抗菌高分子复合材料，以填补市场空白。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种医用抗菌高分子复合材料及其制备方法，以解决现有抗菌医用高分子导管表层材料依赖进口、成本高昂的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种医用抗菌高分子复合材料，包括以下重量百分比的组分：
所述医用抗菌母粒的制作配方及方法如下：选用市售抗菌剂与聚醚型tpu共混挤出，其中抗菌剂占医用抗菌母粒重量百分比为5-10％，加入相容剂采用熔融挤出的方式，制备得到适合挤出体系的医用抗菌母粒；其中，市售抗菌剂选用美国麦可班、瑞士山宁泰、日本洁尔美客、美国奥麒、日本东亚合成公司产品中适用于软质塑胶的一种或几种；聚醚型tpu为路博润公司的聚醚型tpu。
作为本发明进一步的方案：所述相容剂结构类似于可乐丽的tu5265；采用医用聚醚型tpu与食品医疗级sebs，用溶液接枝法制成嵌段结构，成为体系的相容剂；食品医疗级sebs优选牌号如yh506，kraton1645，1641中的一种；医用聚醚型tpu优选路博润公司的聚醚型tpu，牌号如eg-100a-b20、eg-80a-b20中的一种。
作为本发明再进一步的方案：所述分散剂采用食品医疗级的ebs与医用硅油混合制成。
作为本发明再进一步的方案：所述无机填料为医疗级硫酸钡或医疗级次碳酸铋中的一种。
作为本发明再进一步的方案：所述医用抗菌高分子复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配方称取各原料；
2)将医用抗菌母粒、食品医疗级sebs、聚醚型tpu、相容剂进行混料处理，制得第一混合物料；
3)将无机填料和分散剂进行高速搅拌，经混料处理后制得第二混合物料；
4)将步骤2)中制备的第一混合物料加入主进料口，将步骤3)中制备的第二混合物料加入侧进料口中进行熔融挤出处理，得到医用抗菌高分子复合材料。
作为本发明再进一步的方案：所述熔融挤出处理是采用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机内部温度为185-220℃，双螺杆挤出机模头及口模温度为190-210℃，停留时间≤8s。
作为本发明再进一步的方案：所述医用抗菌母粒的制备方法包括以下步骤：选用抗菌剂与聚醚型tpu共混挤出，抗菌剂占医用抗菌母粒的重量百分比为5-10％，抗菌剂与聚醚型tpu加入相容剂后采用熔融挤出的方法制备得到医用抗菌母粒。
作为本发明再进一步的方案：所述医用抗菌母粒由抗菌剂与聚醚型tpu加入相容剂经混料处理后进行熔融挤出，熔融挤出工艺条件为：双螺杆挤出温度范围为160-200℃，模头温度控制在170-200℃之间，抽真空处理，停留时间≤15s，且相容剂分散均匀。
作为本发明再进一步的方案：所述医用抗菌高分子复合材料应用在医疗抗菌导管、医疗器材包覆方面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种新型医用抗菌高分子复合材料，其可以与聚氨酯，橡胶，乙烯，丙烯等多种亲水共聚物高强度粘合共挤出，同时具有良好的抗菌效果；通过使用抗菌母粒赋予高分子复合材料具有优良的抗菌效果；通过使用自制医疗级分散剂，使得无机填料充分分散在基体中，通过使用医用无机填料体，使复合材料在挤出时具有更优异的尺寸稳定性，并有良好的显影效果；通过使用食品医疗级sebs作为基体材料，使得复合材料的柔软性能和挤出性能得到大大提升；通过聚醚型tpu及相容剂的相互作用，实现热高分子复合材料与基体材料共挤时相互粘结性能显著提高；正是由于该医用抗菌复合材料具有该优异性能，其可以广泛用于医疗导管，医疗器械等产品中，避免了目前市面上绝大部分医疗导管，医疗器械配件原材料均为进口医用抗菌高分子复合材料，大幅降低了医疗导管、医疗器材等产品的生产成本，缓解了目前国内严峻的医疗价格高昂的弊端，提升了市场竞争力。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种医用抗菌高分子复合材料，包括以下重量百分比的组分：
其中，食品医疗级sebs和聚醚型tpu为基体树脂，起到挤出载体的作用；所述分散剂采用食品医疗级的ebs与医用硅油混合制成，其与医疗级无机填料，如硫酸钡，在高速搅拌机中进行共混处理，然后与复合材料配合使用，医用抗菌母粒分散于抗菌高分子复合材料中，用于提升复合材料的相容性以及赋予复合材料优良的抗菌效果。
以所述抗菌母粒总重量为100％计，本发明中医用抗菌母粒包括如下重量百分数的组分：
其中，抗菌剂选用美国麦可班、瑞士山宁泰、日本洁尔美客、美国奥麒、日本东亚合成中的至少一种。
医用抗菌母粒的制备方法如下：
按照上述配方称取的各组分，将各原料经混料处理后进行熔融挤出；所述熔融挤出的工艺条件为：所述双螺杆挤出机内部温度为185-220℃，双螺杆挤出机模头及口模温度为190-210℃，停留时间不超过8s。
所述无机填料选用经过分散处理的无机填料，该分散处理是指：在无机填料中加入自制的分散剂，搅拌混合均匀，其中，无机填料与分散剂的用量比值为100-200：1。两者混合方式采用高速搅拌机处理15-30min，可以提高医用抗菌母粒的挤出稳定性。
所述医用抗菌高分子复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配方称取各原料；
2)将医用抗菌母粒、食品医疗级sebs、聚醚型tpu、相容剂进行混料处理，制得第一混合物料；
3)将无机填料和分散剂进行高速搅拌，经混料处理后制得第二混合物料；
4)将步骤2)中制备的第一混合物料加入主进料口，将步骤3)中制备的第二混合物料加入侧进料口中进行熔融挤出处理，得到医用抗菌高分子复合材料。
现以医用抗菌高分子复合材料和制备方法为例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1-7以及对比例医用抗菌高分子复合材料的组分及含量如表1所示：
表1实施例1-7以及对比例中各原料的组分及含量
实施例1-7制备的医用抗菌高分子复合材料与对比例的性能对比如表2所示：
表2实施例1-7制备的医用抗菌高分子复合材料与对比例的性能对比
由表1-2可以看出，本发明的医用抗菌高分子复合材料相对于现有技术，通过使用自制医疗级分散剂，使得无机填料充分分散在基体中，通过使用医用无机填料体，使复合材料在挤出时具有更优异的尺寸稳定性，并有良好的显影效果；通过使用食品医疗级sebs作为基体材料，使得复合材料的柔软性能和挤出性能得到大大提升；通过聚醚型tpu及相容剂的相互作用，实现热高分子复合材料与基体材料共挤时相互粘结性能显著提高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。