一种适用于β电子束灭菌的医用PVC材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种医用PVC材料的改性技术，特别是一种适用于β电子束灭菌的医 用PVC材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 医用PVC材料是目前国内外应用最为广泛的一次性医疗器械耗材原料。由于PVC 材料具有综合性能好、性价比高的优势，在一次性医疗器械中得到越来越广泛的应用。一次 性医疗器械在完成制作后需经灭菌消毒后方可投入临床使用。目前国内一次性医疗PVC器 械的无菌消毒方法绝大多数采用环氧乙烷化学灭菌法。环氧乙烷灭菌法虽然具有简便、广 谱、杀活灭菌力强、投资成本低等优点，但环氧乙烷也是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原 浆毒奶，对人体具有较强的毒副作用。因此经环氧乙烷灭菌后必须经过8小时以上的解析， 待其残留浓度低于安全值后才能出厂使用。因此造成解析时间长、效率低的缺点，同时解析 过程中所排放的环氧乙烷会对操作人员和环境造成伤害及污染，器械中残留的环氧乙烷会 对医患人员存在潜在伤害风险。因此多种新型的灭菌方式得到越来越快及广泛的应用，其 中β电子束灭菌消毒方法以具有更彻底的灭菌性以及可对带包装的医疗器械直接灭菌消 毒，对人体和环境伤害小的优势，目前在国外发达国家得到广泛应用。但是普通的医用PVC 材料在经过β电子束灭菌后会因为PVC大分子降解而导致材料严重黄变，力学性能下降以 及加速老化而造成不能满足使用要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种适用于β电子束灭菌的医用PVC材料及其制备方法， 主要解决现有医用PVC材料在经过β电子束灭菌消毒后所引起的PVC大分子降解断裂而 导致材料的严重黄变，力学性能下降及老化加速而不能满足使用要求，本发明能显著提高 PVC材料耐β电子束灭菌能力。
[0004] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0005] -种适用于β电子束灭菌的医用PVC材料，其特征在于：它由悬浮法PVC树脂100 重量份；增塑剂DEHP40-70重量份；钙/锌热稳定剂1. 0-1. 5重量份；辅助热稳定剂5-12 重量份；抗氧剂〇. 1-0. 5重量份和润滑剂0. 5-1. 0重量份组成；其中所述的PVC树脂为悬浮 法聚氯乙烯树脂，聚合度为800-2500 ;所述的钙/锌热稳定剂是由30-60%的乙酰丙酮钙， 10-25%的乙酰丙酮锌，15-30%的十八烷基苯甲基甲烷，15-20%的抗氧剂四[β- (3, 5-二 叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯组成复合物；所述的辅助热稳定剂为环氧亚麻油； 所述的润滑剂由重量百分比40-60%的硬脂酸和40-60%的聚乙烯蜡。
[0006] 一种如上所述的适用于β电子束灭菌的医用PVC材料的制备方法，其特征在于： 具体制备步骤是：
[0007] (1)将乙酰丙酮钙、乙酰丙酮锌、十八烷基苯甲基甲烷、四[β_(3, 5-二叔丁 基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯四种组分按比例加入到环氧亚麻油液体中，加热搅 拌至120°C，搅拌速度为60-80r.p.m，升温速度小于10°C/min，观察到环氧亚麻油液体中 的固体颗粒基本熔融后倒入胶体研磨机中循环研磨，控制固体颗粒直径小于1μπι，真空度 彡0. 2MPa，胶体经冷却后作钙/锌复合热稳定剂备用；
[0008] (2)将PVC树脂投入高速混合机中，转速调至400r.p.m，然后加入钙/锌热稳定剂 和润滑剂，1-2分钟后加入辅助热稳定剂，继续搅拌至温度50-60°C，加入50%重量份的增 塑剂后将转速升至1000-120(^.?.111，待增塑剂基本吸收后再加50%重量份的增塑剂继续 高速混合至物料温度达到120-130°C后放入冷却混合机，控制转速15r.p.m，待物料温度至 40-50°C出料；
[0009] (3)将经冷却的物料加入双螺杆挤出造粒机，机筒四区温度分别为：I区 100-130°(：，11区110-140°(：，111区 120-150°(：，1￥区 130-160°(：，模头温度为 140-160°(：，螺杆 转速 60-100r·ρ·m;
[0010] (4)物料经挤出塑化造粒后冷却至35-45 °C后，包装待用。
[0011] 本发明所使用的钙/锌复合稳定剂具有较高的热稳定效率和抗黄变能力，能有效 地吸收β电子束对PVC降解所产生的HCL，抗氧剂的使用能抑制材料经电子束灭菌后引起 的进一步氧化降解作用。
[0012] 本发明所涉及的医用PVC材料在接受β电子束灭菌过程中，一方面使微生物受到 不可恢复的损失和破坏从而达到灭菌效果。另一方面电子束作用于PVC材料产生电离和激 发，释放出轨道电子，形成自由基和氢过氧化物使其化学组成发生变化，即氧化和降解，造 成PVC材料的初期着色加剧，发生黄变。
[0013] 本发明采用由乙酰丙酮钙、锌、十八烷基苯甲基甲烷和抗氧剂1010通过特殊工艺 复合而成。这种复合稳定剂能有效地捕捉PVC材料在经受β电子束照射过程中所释放的 自由基和氢过氧化物，有效抑制氧化和降解作用。同时本发明中的复合稳定剂具有良好的 协同作用和高分散性，使其抗氧稳定作用、抗黄变能力得到有效提高，达到耐β电子束无 菌的目的。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0015] 实施例1
[0016] 实施例1配方组成：PVC树脂100重量份，增塑剂DEHP40重量份，钙/锌稳定剂 1. 5重量份，辅助热稳定剂12重量份，抗氧剂0. 5重量份，润滑剂0. 5重量份。其中所述的PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，聚合度为800-2500 ;所述的钙/锌热稳定剂是由30-60% 的乙酰丙酮钙，10-25%的乙酰丙酮锌，15-30%的十八烷基苯甲基甲烷，15-20 %的抗氧剂 四[β- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯组成复合物；所述的辅助热稳定 剂为环氧亚麻油；所述的润滑剂由重量百分比40-60%的硬脂酸和40-60%的聚乙烯蜡。 [0017] 具体制作步骤是：
[0018] (1)将乙酰丙酮钙、乙酰丙酮锌、十八烷基苯甲基甲烷、四[β-(3, 5-二叔丁 基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯四种组分按比例加入到环氧亚麻油液体中，加热搅 拌至120°C，搅拌速度为60-80r.p.m，升温速度小于10°C/min，观察到环氧亚麻油液体中 的固体颗粒基本熔融后倒入胶体研磨机中循环研磨，控制固体颗粒直径小于1μπι，真空度 彡0. 2MPa，胶体经冷却后作钙/锌复合热稳定剂备用；
[0019] (2)将PVC树脂投入高速混合机中，转速调至400r.p.m，然后加入钙/锌热稳定剂 和润滑剂，1-2分钟后加入辅助热稳定剂，继续搅拌至温度50-60°C，加入50%重量份的增 塑剂后将转速升至1000-12