医用高分子材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种能够制造医用导管等医疗器械的医用高 分子材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 医用高分子材料是以直接用于人体或与人体健康密切相关为目的，因此对进入临 床使用阶段的材料有着严格的要求：
[0003] 对医用高分子材料本身性能要求：耐生物老化性、物理和力学性能稳定、易于加工 成型、材料易得、价格适当。
[0004] 对医用高分子材料的人体效应要求：无毒、无热源反应、不致癌、不致畸、不引起过 敏反应或干扰肌体的免疫机理、不破坏邻近组织，也不发生材料表面钙化沉积、对于与血液 接触的材料，要求有良好的血液相容性，不凝血。
[0005] 对于医用高分子材料生产和加工的要求：不能带入有害杂质、重金属含量不能超 标、加工助剂必须符合医用标准。
[0006] 而对于介入医疗器械用高分子不仅要求具有医用高分子的要求特性，还要求其具 有X射线显影性，一般通过在高分子基体中加入重量百分比10-40%的显影剂如：硫酸钡、 铋盐、钨等。显影剂表面未经过有机化修饰，与高分子的界面结合力较差，会导致高分子的 力学性能下降。
[0007] 聚丙烯由于其优良的力学性能、良好的耐热性能、加工稳定好、安全无毒，出色的 外观被广泛地应用于医疗器械领域，其用量仅次于聚氯乙烯，居第二位。但是聚丙烯也有明 显的缺点：冲击强度较低，韧性较差，加入显影剂后韧性进一步降低，在使用过程中薄壁处 容易出现缺口或者断裂的情况。常规聚丙烯增韧改性方法如加入高分子增韧剂可以提高聚 丙烯的韧性，但会损失聚丙烯的刚性，导致材料模量急剧降低，需在聚丙烯加入一定的增强 填料，常规的增强剂如玻璃纤维和滑石粉等由于生物安全性和其他问题无法得到应用。
【发明内容】
[0008] 鉴于上述聚丙烯医用高分子材料的不足，本发明的目的是提供一种新的包含聚丙 烯的医用高分子材料。
[0009] 本发明的技术方案如下：
[0010] -种医用高分子材料，所述医用高分子材料的原料包括
[0011] 重量份数为60~98的聚丙烯；
[0012] 重量份数为1~70的添加剂；以及
[0013] 重量份数为10~40的显影剂；
[0014] 其中所述添加剂为增韧剂和/或纳米添加剂；
[0015] 所述增韧剂为聚丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、乙烯_辛烯共聚物、动态硫 化橡胶中的一种或者两种以上的组合物；
[0016] 所述纳米添加剂中含有纳米粘土。
[0017] 其中，所述聚丙烯的熔体流动速率在0. 2~5g/10min之间的均聚物或嵌段共聚聚 丙烯，其中所述嵌段共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，所述乙烯含量为4-10m〇l%。
[0018] 其中，所述增韧剂为动态硫化橡胶，所述动态硫化橡胶的熔体流动速率为0. 2~ 10g/10min〇
[0019] 其中，所述纳米添加剂为纳米粘土。
[0020] 其中，所述纳米粘土为经过有机化处理的纳米粘土。
[0021] 其中，所述纳米粘土为经过胺系有机化合物处理的有机纳米蒙脱土，所述有机纳 米蒙脱土的层间距为Inm至20nm，平均粒径为Iym至10ym〇
[0022] 其中，所述纳米添加剂为纳米粘土 -聚丙稀高浓缩母料，其中所述纳米粘土 -聚丙 烯高浓缩母料中纳米粘土的重量份数为15~30,所述聚丙烯的重量份数为85~70。
[0023] 其中，所述纳米添加剂为含有有机纳米粘土的乙烯-丙烯酸丁酯共聚物母料，其 中所述有机纳米粘土的重量份数为25~50,所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的重量份数为 75 ~50。
[0024] 其中，当所述添加剂中只含有增韧剂时，所述增韧剂的重量份数为1~30份；当 所述添加剂中只含有纳米添加剂时，所述纳米添加剂的重量份数为3~40份；当所述添加 剂中同时含有增韧剂和纳米添加剂时，所述增韧剂和所述纳米添加剂的重量份数比为1~ 30:3 ~40。
[0025] 上述的医用高分子材料的制备方法，包括如下步骤：
[0026] 将将所述的医用高分子材料的原料在高速混合器中干混3分钟至15分钟得到混 合原料；
[0027] 将所述混合原料加入双螺杆机中，进行熔融挤出后冷却造粒即可。
[0028] 本发明的有益效果是：本发明的医用高分子材料添加了添加剂后，能够提高该医 用高分子材料的一些力学性能，改善聚丙烯医用高分子材料的刚性和韧性。
【具体实施方式】
[0029] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本 发明进行进一步详细说明。
[0030] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。
[0031] 本发明提供了一种聚丙烯型医用高分子材料，其具有高刚性、高韧性以及X射线 显影性，并且该医用高分子材料完全符合医用高分子材料的相关要求。
[0032] 本发明的医用高分子材料，包括聚丙烯、添加剂和显影剂；其中聚丙烯、增韧剂和 显影剂的重量份数比为60~98:1~70:10~40。即本发明的高分子材料包括：重量份数 为60~98的聚丙烯；重量份数为1~70的添加剂以及重量份数为10~40的显影剂。其 中添加剂可以是增韧剂、纳米添加剂或者其混合物。
[0033] 其中，显影剂为X线显影剂，X线显影剂为显影高分子中常用的金属或金属盐，包 括硫酸钡、氧化铋、氯氧化铋、碱式碳酸铋、钨等中的一种或者两种以上的组合物。
[0034] 其中，本发明所采用的所述聚丙烯为熔体流动速率在0.2~5g/10min之间的 均聚物或嵌段共聚聚丙烯，其中嵌段共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，所述乙烯的含量为 4-10mol% 〇
[0035] 本发明中的增韧剂可以是聚丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶（EPDM)、乙烯-辛 烯共聚物（POE)、动态硫化橡胶（TPV)中的一种或者两种以上的组合物。其中TPV为EPDM/ PP的合金，EPDM为分散相，且在PP中粒径小，分散均匀，与聚丙烯界面良好。
[0036] 本发明中的纳米添加剂中含有纳米粘土。该纳米添加剂中给的纳米粘土可以以单 体形式存在，也可以与其他形成组合物或共聚物。
[0037] 当所述添加剂中只含有增韧剂时，所述增韧剂的重量份数为1~30份；当所述添 加剂中只含有纳米添加剂时，所述纳米添加剂的重量份数为3~40份；当所述添加剂中同 时含有增韧剂和纳米添加剂时，所述增韧剂和所述纳米添加剂的重量份数比为1~30:3~ 40 〇
[0038] 上述医用高分子材料中，聚丙烯是结构主体，聚丙烯具有优良的力学性能和良好 的耐热性能，其加工稳定性好，安全无毒，但是聚丙烯的缺点是冲击强度较低，韧性较差。尤 其是加入显影剂后聚丙烯医用高分子材料的韧性进一步降低。为了解决韧性较差的问题， 且使得其符合医用高分子材料的要求，本发明在医用高分子材料中添加了橡胶类增韧剂橡 胶类增韧剂与常规的聚丙烯的增韧剂（如玻璃纤维和滑石粉）不同，其无毒，完全符合医用 要求，且加入橡胶类增韧剂后，这部分橡胶类增韧剂能够加强显影剂与聚丙烯的连接强度， 避免，增强显影剂与聚丙烯的界面结合力，同时橡胶类增韧剂能够与聚丙烯无规交联，与聚 丙烯的结合力强，这样能够增强加入显影剂后的聚丙烯医用高分子材料的力学性能，尤其 是能够提高医用高分子材料的韧性和刚性。本发明中的增韧剂相对于传统的增强增韧如滑 石粉和玻璃纤维等得到的医用高分子材料表面更为平滑，光泽度更好。
[0039] 较佳的，作为一种可实施方式，本实施例中的增韧剂优选为动态硫化橡胶（TPV)， 所述动态硫化橡胶（TPV)的熔体流动速率（230°CX2. 16kg)为0. 2~10g/10min。动态硫 化橡胶是一种通过动态硫化工艺制成的高级合成橡胶，它成功的把硫化橡胶的一些特性， 如耐压缩变形、耐热性靛与塑料的易加工特性结合在一起。TPV通常由塑料和橡胶两相组 成，常见的有PP+EPDM、PP+NBR、PVC+NBR、PP+NR，再加上合适的硫化/交联体系，配以适当的 共混设备如双螺杆挤出机、密炼机，使橡胶在硫化不交联的同时被剪切成微粒并分散在连 续的塑料相中，动态硫化所形成的化学交联