本发明涉及生物医用材料领域，特别涉及一种医用PVC抗菌导管材料及其制备方法。
背景技术：
：生物医用材料的应用极大促进了医学诊疗技术的飞速发展，它是一类可用于动物器官和组织的修复与替换、疾病的诊断与治疗的与动物生物相容、具有特殊性能或功能的材料。其中高分子材料以其优良的性质、可靠的性能、方便的成型工艺在医疗领域获得了越来越广泛的应用。首先高分子材料具有良好的物理力学性能和化学稳定性，比较适合在医疗领域使用；其次高分子材料来源丰富、价格低廉，适合制成一次性医疗用品、避免了传统材料制品因价格高昂而不得不多次使用导致的消毒和交叉感染的问题；而且高分子材料具有或较容易改性得到良好的组织相容性、血液相容性制品；还有塑料加工方便，制作成本低，适合多种成型方式，便于加工成复杂的形状和开发新型医疗产品。医用PVC是一次性医疗器械的主要原料之一，其具有诸多优点：抗化学腐蚀、气体水汽低渗透性好，综合机械性能、制品透明性好等，同时也是性价比最为优越的通用型材料。医用导管是连通人体内外的管腔制品总称，在排液、灌流、投药、采血、传输血液、通过感应元件检测生物体状况、辅助导入其它医疗器具等方面作为通路被广泛应用。常用的医用导管有中心静脉导管、透析导管、留置针外周导管、动脉导管鞘、快速交换PTCA球囊扩张导管、带囊气管导管、管腔内支架、单、多腔引流及电极导(套)管等。医用导管已成为临床医学中不可缺少的工具，但当医疗导管介入人体时，细菌易在其表面粘附、增殖并形成生物被膜。由于生物被膜的保护作用，膜内细菌会不断繁殖和释放出浮游细菌，造成感染的反复发作或恶化，易发生医疗感染事故；医疗感染不仅造成了很高的死亡率，也给病人、医院和社会带来了沉重的疾病负担，因此研发出一种具有良好抗菌性能的PVC导管材料就显得尤为重要。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供了一种医用PVC抗菌导管材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的医用PVC抗菌导管材料，其抗菌性能优良，生物相容性好，且具有相当的机械强度，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种医用PVC抗菌导管材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：PVC树脂55-65份、高密度聚氯乙烯50-60份、木质素磺酸钙16-20份、亚麻酸12-14份、双马来酰胺酸12-14份、聚甲基丙烯酸甲酯10-12份、辛烯基琥珀酸淀粉酯10-12份、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇8-10份、环氧大豆油7-9份、硬脂酸钡5-7份、纳米氧化锌4-6份、甲壳素纤维4-6份、海泡石粉2-4份、蜂胶1-3份、增塑剂3-5份、分散剂3-5份。优选地，所述增塑剂为环己烷-1,2-二羧酸二异壬基酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯中的任意一种。优选地，所述分散剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的任意一种。所述的医用PVC抗菌导管材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取各原料；（2）将木质素磺酸钙、硬脂酸钡、纳米氧化锌、甲壳素纤维、海泡石粉混合，加入到球磨机中，球磨成粒径低于8μm的粉体，随后将混合粉体放入烘箱中于120-150℃条件下烘干，得到粉末状干混料；（3）将PVC树脂、高密度聚氯乙烯、双马来酰胺酸、聚甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇置于混合搅拌机中，在40-60℃下搅拌40-60min，得到混合料，待冷却后转移到超声波分散器中，加入等质量的丙三醇，随后以10%的NaOH溶液调节pH至7.5-8.0，以25-30kHz的频率超声分散1-2h，得到超声处理混合料；（4）将步骤（2）的粉末状干混料和步骤（3）的超声处理混合料置于高温反应釜中进行搅拌，搅拌转速为80rpm，搅拌时间为100min，随后将混合料放料到冷锅，降温至50℃；（5）将冷却后的混合料加入亚麻酸、环氧大豆油、蜂胶、增塑剂、分散剂，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，再经包装、灭菌、冷却后得到成品。优选地，所述球磨机的转速为220～270r/min。优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为350-450r/min，挤出温度为180-210℃。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的医用PVC抗菌导管材料以PVC树脂、高密度聚氯乙烯为主要成分，通过加入木质素磺酸钙、亚麻酸、双马来酰胺酸、聚甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇、环氧大豆油、硬脂酸钡、纳米氧化锌、甲壳素纤维、海泡石粉、蜂胶、增塑剂、分散剂，辅以球磨、超声分散、高温搅拌、双螺杆挤出等工艺，使得制备而成的导管材料抗菌性能优良，生物相容性好，且具有相当的机械强度，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。（2）本发明的医用PVC抗菌导管材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1（1）按照重量份称取PVC树脂55份、高密度聚氯乙烯50份、木质素磺酸钙16份、亚麻酸12份、双马来酰胺酸12份、聚甲基丙烯酸甲酯10份、辛烯基琥珀酸淀粉酯10份、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇8份、环氧大豆油7份、硬脂酸钡5份、纳米氧化锌4份、甲壳素纤维4份、海泡石粉2份、蜂胶1份、环己烷-1,2-二羧酸二异壬基酯3份、聚乙烯蜡3份；（2）将木质素磺酸钙、硬脂酸钡、纳米氧化锌、甲壳素纤维、海泡石粉混合，加入到球磨机中，球磨机的转速为220r/min，球磨成粒径低于8μm的粉体，随后将混合粉体放入烘箱中于120℃条件下烘干，得到粉末状干混料；（3）将PVC树脂、高密度聚氯乙烯、双马来酰胺酸、聚甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇置于混合搅拌机中，在40℃下搅拌40-60min，得到混合料，待冷却后转移到超声波分散器中，加入等质量的丙三醇，随后以10%的NaOH溶液调节pH至7.5，以25-30kHz的频率超声分散1h，得到超声处理混合料；（4）将步骤（2）的粉末状干混料和步骤（3）的超声处理混合料置于高温反应釜中进行搅拌，搅拌转速为80rpm，搅拌时间为100min，随后将混合料放料到冷锅，降温至50℃；（5）将冷却后的混合料加入亚麻酸、环氧大豆油、蜂胶、环己烷-1,2-二羧酸二异壬基酯、聚乙烯蜡，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆转速为350r/min，挤出温度为180℃，再经包装、灭菌、冷却后得到成品。制得的医用PVC抗菌导管材料的性能测试结果如表1所示。实施例2（1）按照重量份称取PVC树脂60份、高密度聚氯乙烯55份、木质素磺酸钙18份、亚麻酸13份、双马来酰胺酸13份、聚甲基丙烯酸甲酯11份、辛烯基琥珀酸淀粉酯11份、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇9份、环氧大豆油8份、硬脂酸钡6份、纳米氧化锌5份、甲壳素纤维5份、海泡石粉3份、蜂胶2份、柠檬酸三乙酯4份、氧化聚乙烯蜡4份；（2）将木质素磺酸钙、硬脂酸钡、纳米氧化锌、甲壳素纤维、海泡石粉混合，加入到球磨机中，球磨机的转速为245r/min，球磨成粒径低于8μm的粉体，随后将混合粉体放入烘箱中于135℃条件下烘干，得到粉末状干混料；（3）将PVC树脂、高密度聚氯乙烯、双马来酰胺酸、聚甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇置于混合搅拌机中，在50℃下搅拌50min，得到混合料，待冷却后转移到超声波分散器中，加入等质量的丙三醇，随后以10%的NaOH溶液调节pH至7.8，以28kHz的频率超声分散1.5h，得到超声处理混合料；（4）将步骤（2）的粉末状干混料和步骤（3）的超声处理混合料置于高温反应釜中进行搅拌，搅拌转速为80rpm，搅拌时间为100min，随后将混合料放料到冷锅，降温至50℃；（5）将冷却后的混合料加入亚麻酸、环氧大豆油、蜂胶、柠檬酸三乙酯、氧化聚乙烯蜡，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆转速为400r/min，挤出温度为195℃，再经包装、灭菌、冷却后得到成品。制得的医用PVC抗菌导管材料的性能测试结果如表1所示。实施例3（1）按照重量份称取PVC树脂65份、高密度聚氯乙烯60份、木质素磺酸钙20份、亚麻酸14份、双马来酰胺酸14份、聚甲基丙烯酸甲酯12份、辛烯基琥珀酸淀粉酯12份、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇10份、环氧大豆油9份、硬脂酸钡7份、纳米氧化锌6份、甲壳素纤维6份、海泡石粉4份、蜂胶3份、柠檬酸三丁酯5份、聚酰胺蜡5份；（2）将木质素磺酸钙、硬脂酸钡、纳米氧化锌、甲壳素纤维、海泡石粉混合，加入到球磨机中，球磨机的转速为270r/min，球磨成粒径低于8μm的粉体，随后将混合粉体放入烘箱中于150℃条件下烘干，得到粉末状干混料；（3）将PVC树脂、高密度聚氯乙烯、双马来酰胺酸、聚甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇置于混合搅拌机中，在60℃下搅拌60min，得到混合料，待冷却后转移到超声波分散器中，加入等质量的丙三醇，随后以10%的NaOH溶液调节pH至8.0，以30kHz的频率超声分散2h，得到超声处理混合料；（4）将步骤（2）的粉末状干混料和步骤（3）的超声处理混合料置于高温反应釜中进行搅拌，搅拌转速为80rpm，搅拌时间为100min，随后将混合料放料到冷锅，降温至50℃；（5）将冷却后的混合料加入亚麻酸、环氧大豆油、蜂胶、柠檬酸三丁酯、聚酰胺蜡，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆转速为450r/min，挤出温度为210℃，再经包装、灭菌、冷却后得到成品。制得的医用PVC抗菌导管材料的性能测试结果如表1所示。实施例4（1）按照重量份称取PVC树脂65份、高密度聚氯乙烯50份、木质素磺酸钙20份、亚麻酸12份、双马来酰胺酸14份、聚甲基丙烯酸甲酯10份、辛烯基琥珀酸淀粉酯12份、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇8份、环氧大豆油9份、硬脂酸钡5份、纳米氧化锌6份、甲壳素纤维4份、海泡石粉4份、蜂胶1份、柠檬酸三丁酯5份、聚乙烯蜡3份；（2）将木质素磺酸钙、硬脂酸钡、纳米氧化锌、甲壳素纤维、海泡石粉混合，加入到球磨机中，球磨机的转速为270r/min，球磨成粒径低于8μm的粉体，随后将混合粉体放入烘箱中于120℃条件下烘干，得到粉末状干混料；（3）将PVC树脂、高密度聚氯乙烯、双马来酰胺酸、聚甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇置于混合搅拌机中，在60℃下搅拌40min，得到混合料，待冷却后转移到超声波分散器中，加入等质量的丙三醇，随后以10%的NaOH溶液调节pH至8.0，以25kHz的频率超声分散2h，得到超声处理混合料；（4）将步骤（2）的粉末状干混料和步骤（3）的超声处理混合料置于高温反应釜中进行搅拌，搅拌转速为80rpm，搅拌时间为100min，随后将混合料放料到冷锅，降温至50℃；（5）将冷却后的混合料加入亚麻酸、环氧大豆油、蜂胶、柠檬酸三丁酯、聚乙烯蜡，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆转速为350r/min，挤出温度为210℃，再经包装、灭菌、冷却后得到成品。制得的医用PVC抗菌导管材料的性能测试结果如表1所示。对比例1（1）按照重量份称取PVC树脂55份、高密度聚氯乙烯50份、木质素磺酸钙16份、双马来酰胺酸12份、聚甲基丙烯酸甲酯10份、辛烯基琥珀酸淀粉酯10份、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇8份、环氧大豆油7份、硬脂酸钡5份、甲壳素纤维4份、海泡石粉2份、蜂胶1份、环己烷-1,2-二羧酸二异壬基酯3份、聚乙烯蜡3份；（2）将木质素磺酸钙、硬脂酸钡、甲壳素纤维、海泡石粉混合，加入到球磨机中，球磨机的转速为220r/min，球磨成粒径低于8μm的粉体，随后将混合粉体放入烘箱中于120℃条件下烘干，得到粉末状干混料；（3）将PVC树脂、高密度聚氯乙烯、双马来酰胺酸、聚甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇置于混合搅拌机中，在40℃下搅拌40-60min，得到混合料，待冷却后转移到超声波分散器中，加入等质量的丙三醇，随后以10%的NaOH溶液调节pH至7.5，以25-30kHz的频率超声分散1h，得到超声处理混合料；（4）将步骤（2）的粉末状干混料和步骤（3）的超声处理混合料置于高温反应釜中进行搅拌，搅拌转速为80rpm，搅拌时间为100min，随后将混合料放料到冷锅，降温至50℃；（5）将冷却后的混合料加入环氧大豆油、蜂胶、环己烷-1,2-二羧酸二异壬基酯、聚乙烯蜡，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆转速为350r/min，挤出温度为180℃，再经包装、灭菌、冷却后得到成品。制得的医用PVC抗菌导管材料的性能测试结果如表1所示。对比例2（1）按照重量份称取PVC树脂65份、高密度聚氯乙烯60份、木质素磺酸钙20份、亚麻酸14份、双马来酰胺酸14份、聚甲基丙烯酸甲酯12份、辛烯基琥珀酸淀粉酯12份、环氧大豆油9份、硬脂酸钡7份、纳米氧化锌6份、甲壳素纤维6份、海泡石粉4份、柠檬酸三丁酯5份、聚酰胺蜡5份；（2）将木质素磺酸钙、硬脂酸钡、纳米氧化锌、甲壳素纤维、海泡石粉混合，加入到球磨机中，球磨机的转速为270r/min，球磨成粒径低于8μm的粉体，随后将混合粉体放入烘箱中于150℃条件下烘干，得到粉末状干混料；（3）将PVC树脂、高密度聚氯乙烯、双马来酰胺酸、聚甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯置于混合搅拌机中，在60℃下搅拌60min，得到混合料，待冷却后转移到超声波分散器中，加入等质量的丙三醇，随后以10%的NaOH溶液调节pH至8.0，以30kHz的频率超声分散2h，得到超声处理混合料；（4）将步骤（2）的粉末状干混料和步骤（3）的超声处理混合料置于高温反应釜中进行搅拌，搅拌转速为80rpm，搅拌时间为100min，随后将混合料放料到冷锅，降温至50℃；（5）将冷却后的混合料加入亚麻酸、环氧大豆油、柠檬酸三丁酯、聚酰胺蜡，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆转速为450r/min，挤出温度为210℃，再经包装、灭菌、冷却后得到成品。制得的医用PVC抗菌导管材料的性能测试结果如表1所示。将实施例1-4和对比例1-2的制得的医用PVC抗菌导管材料分别进行大肠杆菌抗菌率、金黄色葡萄球菌抗菌率、过敏性、拉伸强度这几项性能测试。表1 大肠杆菌抗菌率（%）金黄色葡萄球菌抗菌率（%）过敏性测试拉伸强度（MPa）实施例195.193.3合格34.5实施例294.492.8合格36.1实施例395.794.6合格38.8实施例495.594.1合格37.2对比例176.978.2合格21.9对比例277.876.4合格20.7本发明的医用PVC抗菌导管材料以PVC树脂、高密度聚氯乙烯为主要成分，通过加入木质素磺酸钙、亚麻酸、双马来酰胺酸、聚甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯、(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇、环氧大豆油、硬脂酸钡、纳米氧化锌、甲壳素纤维、海泡石粉、蜂胶、增塑剂、分散剂，辅以球磨、超声分散、高温搅拌、双螺杆挤出等工艺，使得制备而成的导管材料抗菌性能优良，生物相容性好，且具有相当的机械强度，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。同时，本发明的医用PVC抗菌导管材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3