本发明涉及医用材料
技术领域：
，具体涉及一种医用注射器复合材料的制备方法及其应用。
背景技术：
：一次性使用输液器、输血器是常用的医疗器械，其一般采用聚氯乙烯材料加工制作。随着临床应用的广泛深入和相关医学科学技术的发展，人们发现聚氯乙烯材料本身存在安全隐患，加工、使用性能上亦有种种不足。如由于聚氯乙烯塑料本身较硬，不适合做导管、滴斗等输液器组件，因而需要在其中加入大量的增塑剂及其他助剂，使其变得柔软和有弹性。但是当这种改性后的聚氯乙烯塑料制成的输液装置，如滴斗、导管等，与药液接触时，该聚氯乙烯塑料中的增塑剂、稳定剂等就会渗出，污染药液，并与药液发生化学反应，生成有害物质，一定程度上损害病人的身体健康和治疗效果。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种医用注射器复合材料的制备方法及其应用，该方法采用将聚四氟乙烯、椰子油酸单乙醇酰胺投入反应釜中高温搅拌得到初级混合物，再与三烯丙基异氰脲酸酯、有机亚磷酸酯共同加入到超声分散器中添加无水乙醇进行超声处理、加热保温，得到次级混合物，接着将双硬脂酸铝改性，最后将次级混合物与改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶和聚酰胺树脂，在惰性气体保护的条件下高温搅拌，随后降温并加入增韧剂和稳定剂，搅拌得到终极混合物，接着将其送入双螺杆挤压机进行熔融挤压、分割、包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制备而成的医用注射器复合材料，其机械强度高，在医用注射器上具有良好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种医用注射器复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚四氟乙烯55-65份、椰子油酸单乙醇酰胺25-35份投入反应釜中，将反应釜温度升高至100-110℃，在150-200转/分钟的速率下通过机械搅拌将混合物搅拌至均匀，得到初级混合物；(2)将步骤(1)得到的初级混合物与三烯丙基异氰脲酸酯16-20份、有机亚磷酸酯10-15份共同加入到超声分散器中，再加入混合物2倍质量的无水乙醇，随后以0.1mol/l的hcl溶液调节ph至5.0，进行超声处理，随后将超声处理混合物加热至90-100℃，保温90-120分钟，得到次级混合物；(3)将双硬脂酸铝6-8份在80-90℃条件下进行干燥，干燥时间为6-8小时，随后将干燥产物冷却至室温，再向冷却后的干燥产物中添加环氧大豆油12-18份，置于高速搅拌机中，以800-1200转/分钟的速度搅拌20-30分钟，随后停止搅拌，向其中滴加浓度为4％的高锰酸钾溶液1-2份，滴加完成后继续搅拌20-30分钟，得到改性双硬脂酸铝；(4)将步骤(2)得到的次级混合物和步骤(3)得到的改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶6-10份、聚酰胺树脂4-6份，在惰性气体保护的条件下将反应釜内温度升温至160-180℃，在搅拌条件下高温反应3-4小时，随后将反应釜内温度降至75-85℃，加入增韧剂2-4份、稳定剂2-4份，在该温度下搅拌30-40分钟，得到终极混合物；(5)将步骤(4)得到的终极混合物送入双螺杆挤压机进行熔融挤压，得到初制复合材料；(6)将步骤(5)得到的初制复合材料进行分割，随后将分割好的材料进行包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。进一步的，所述步骤(2)中的超声处理优选以20-30khz的频率超声分散40-60分钟。进一步的，所述步骤(4)中的增韧剂选自乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃热塑性弹性体中的任意一种。进一步的，所述步骤(4)中的稳定剂选自1,1-二异丙氧基三甲胺、亚磷酸-苯二异辛酯、硬脂酸钙中的任意一种。进一步的，所述步骤(5)中双螺杆挤压机的长径比为40-50:1，各区间温度为：第一区间为160-180℃，第二区间为180-190℃，第三区间为195-205℃。进一步的，本发明还公开了所述制备方法制得的医用注射器复合材料在上的应用。本发明与现有技术相比，其有益效果为：(1)本发明的医用注射器复合材料的制备方法采用将聚四氟乙烯、椰子油酸单乙醇酰胺投入反应釜中高温搅拌得到初级混合物，再与三烯丙基异氰脲酸酯、有机亚磷酸酯共同加入到超声分散器中添加无水乙醇进行超声处理、加热保温，得到次级混合物，接着将双硬脂酸铝改性，最后将次级混合物与改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶和聚酰胺树脂，在惰性气体保护的条件下高温搅拌，随后降温并加入增韧剂和稳定剂，搅拌得到终极混合物，接着将其送入双螺杆挤压机进行熔融挤压、分割、包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制备而成的医用注射器复合材料，其机械强度高，在医用注射器上具有良好的应用前景。(2)本发明采用了椰子油酸单乙醇酰胺、三烯丙基异氰脲酸酯、有机亚磷酸酯、改性双硬脂酸铝这几种原料参与制备医用注射器复合材料，对医用注射器复合材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于医用注射器复合材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的医用注射器复合材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。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)将聚四氟乙烯55份、椰子油酸单乙醇酰胺25份投入反应釜中，将反应釜温度升高至100℃，在150转/分钟的速率下通过机械搅拌将混合物搅拌至均匀，得到初级混合物；(2)将步骤(1)得到的初级混合物与三烯丙基异氰脲酸酯16份、有机亚磷酸酯10份共同加入到超声分散器中，再加入混合物2倍质量的无水乙醇，随后以0.1mol/l的hcl溶液调节ph至5.0，以20khz的频率超声分散40分钟，随后将超声处理混合物加热至90℃，保温90分钟，得到次级混合物；(3)将双硬脂酸铝6份在80℃条件下进行干燥，干燥时间为6小时，随后将干燥产物冷却至室温，再向冷却后的干燥产物中添加环氧大豆油12份，置于高速搅拌机中，以800转/分钟的速度搅拌20分钟，随后停止搅拌，向其中滴加浓度为4％的高锰酸钾溶液1份，滴加完成后继续搅拌20分钟，得到改性双硬脂酸铝；(4)将步骤(2)得到的次级混合物和步骤(3)得到的改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶6份、聚酰胺树脂4份，在惰性气体保护的条件下将反应釜内温度升温至160℃，在搅拌条件下高温反应3小时，随后将反应釜内温度降至75℃，加入乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物2份、1,1-二异丙氧基三甲胺2份，在该温度下搅拌30分钟，得到终极混合物；(5)将步骤(4)得到的终极混合物送入双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机的长径比为40:1，各区间温度为：第一区间为160℃，第二区间为180℃，第三区间为195℃，得到初制复合材料；(6)将步骤(5)得到的初制复合材料进行分割，随后将分割好的材料进行包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制得的医用注射器复合材料的性能测试结果如表1所示。实施例2(1)将聚四氟乙烯60份、椰子油酸单乙醇酰胺30份投入反应釜中，将反应釜温度升高至105℃，在175转/分钟的速率下通过机械搅拌将混合物搅拌至均匀，得到初级混合物；(2)将步骤(1)得到的初级混合物与三烯丙基异氰脲酸酯18份、有机亚磷酸酯13份共同加入到超声分散器中，再加入混合物2倍质量的无水乙醇，随后以0.1mol/l的hcl溶液调节ph至5.0，以25khz的频率超声分散50分钟，随后将超声处理混合物加热至95℃，保温105分钟，得到次级混合物；(3)将双硬脂酸铝7份在85℃条件下进行干燥，干燥时间为7小时，随后将干燥产物冷却至室温，再向冷却后的干燥产物中添加环氧大豆油15份，置于高速搅拌机中，以1000转/分钟的速度搅拌25分钟，随后停止搅拌，向其中滴加浓度为4％的高锰酸钾溶液1.5份，滴加完成后继续搅拌25分钟，得到改性双硬脂酸铝；(4)将步骤(2)得到的次级混合物和步骤(3)得到的改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶8份、聚酰胺树脂5份，在惰性气体保护的条件下将反应釜内温度升温至170℃，在搅拌条件下高温反应3.5小时，随后将反应釜内温度降至80℃，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物3份、亚磷酸-苯二异辛酯3份，在该温度下搅拌35分钟，得到终极混合物；(5)将步骤(4)得到的终极混合物送入双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机的长径比为45:1，各区间温度为：第一区间为170℃，第二区间为185℃，第三区间为200℃，得到初制复合材料；(6)将步骤(5)得到的初制复合材料进行分割，随后将分割好的材料进行包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制得的医用注射器复合材料的性能测试结果如表1所示。实施例3(1)将聚四氟乙烯65份、椰子油酸单乙醇酰胺35份投入反应釜中，将反应釜温度升高至110℃，在200转/分钟的速率下通过机械搅拌将混合物搅拌至均匀，得到初级混合物；(2)将步骤(1)得到的初级混合物与三烯丙基异氰脲酸酯20份、有机亚磷酸酯15份共同加入到超声分散器中，再加入混合物2倍质量的无水乙醇，随后以0.1mol/l的hcl溶液调节ph至5.0，以30khz的频率超声分散60分钟，随后将超声处理混合物加热至100℃，保温120分钟，得到次级混合物；(3)将双硬脂酸铝8份在90℃条件下进行干燥，干燥时间为8小时，随后将干燥产物冷却至室温，再向冷却后的干燥产物中添加环氧大豆油18份，置于高速搅拌机中，以1200转/分钟的速度搅拌30分钟，随后停止搅拌，向其中滴加浓度为4％的高锰酸钾溶液2份，滴加完成后继续搅拌30分钟，得到改性双硬脂酸铝；(4)将步骤(2)得到的次级混合物和步骤(3)得到的改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶10份、聚酰胺树脂6份，在惰性气体保护的条件下将反应釜内温度升温至180℃，在搅拌条件下高温反应4小时，随后将反应釜内温度降至85℃，加入聚烯烃热塑性弹性体4份、硬脂酸钙4份，在该温度下搅拌40分钟，得到终极混合物；(5)将步骤(4)得到的终极混合物送入双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机的长径比为50:1，各区间温度为：第一区间为180℃，第二区间为190℃，第三区间为205℃，得到初制复合材料；(6)将步骤(5)得到的初制复合材料进行分割，随后将分割好的材料进行包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制得的医用注射器复合材料的性能测试结果如表1所示。对比例1(1)将聚四氟乙烯60份投入反应釜中，将反应釜温度升高至105℃，在175转/分钟的速率下通过机械搅拌至均匀，得到初级反应物；(2)将步骤(1)得到的初级反应物与三烯丙基异氰脲酸酯18份、有机亚磷酸酯13份共同加入到超声分散器中，再加入混合物2倍质量的无水乙醇，随后以0.1mol/l的hcl溶液调节ph至5.0，以25khz的频率超声分散50分钟，随后将超声处理混合物加热至95℃，保温105分钟，得到次级混合物；(3)将双硬脂酸铝7份在85℃条件下进行干燥，干燥时间为7小时，随后将干燥产物冷却至室温，再向冷却后的干燥产物中添加环氧大豆油15份，置于高速搅拌机中，以1000转/分钟的速度搅拌25分钟，随后停止搅拌，向其中滴加浓度为4％的高锰酸钾溶液1.5份，滴加完成后继续搅拌25分钟，得到改性双硬脂酸铝；(4)将步骤(2)得到的次级混合物和步骤(3)得到的改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶8份、聚酰胺树脂5份，在惰性气体保护的条件下将反应釜内温度升温至170℃，在搅拌条件下高温反应3.5小时，随后将反应釜内温度降至80℃，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物3份、亚磷酸-苯二异辛酯3份，在该温度下搅拌35分钟，得到终极混合物；(5)将步骤(4)得到的终极混合物送入双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机的长径比为45:1，各区间温度为：第一区间为170℃，第二区间为185℃，第三区间为200℃，得到初制复合材料；(6)将步骤(5)得到的初制复合材料进行分割，随后将分割好的材料进行包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制得的医用注射器复合材料的性能测试结果如表1所示。对比例2(1)将聚四氟乙烯60份、椰子油酸单乙醇酰胺30份投入反应釜中，将反应釜温度升高至105℃，在175转/分钟的速率下通过机械搅拌将混合物搅拌至均匀，得到初级混合物；(2)将步骤(1)得到的初级混合物与有机亚磷酸酯13份共同加入到超声分散器中，再加入混合物2倍质量的无水乙醇，随后以0.1mol/l的hcl溶液调节ph至5.0，以25khz的频率超声分散50分钟，随后将超声处理混合物加热至95℃，保温105分钟，得到次级混合物；(3)将双硬脂酸铝7份在85℃条件下进行干燥，干燥时间为7小时，随后将干燥产物冷却至室温，再向冷却后的干燥产物中添加环氧大豆油15份，置于高速搅拌机中，以1000转/分钟的速度搅拌25分钟，随后停止搅拌，向其中滴加浓度为4％的高锰酸钾溶液1.5份，滴加完成后继续搅拌25分钟，得到改性双硬脂酸铝；(4)将步骤(2)得到的次级混合物和步骤(3)得到的改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶8份、聚酰胺树脂5份，在惰性气体保护的条件下将反应釜内温度升温至170℃，在搅拌条件下高温反应3.5小时，随后将反应釜内温度降至80℃，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物3份、亚磷酸-苯二异辛酯3份，在该温度下搅拌35分钟，得到终极混合物；(5)将步骤(4)得到的终极混合物送入双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机的长径比为45:1，各区间温度为：第一区间为170℃，第二区间为185℃，第三区间为200℃，得到初制复合材料；(6)将步骤(5)得到的初制复合材料进行分割，随后将分割好的材料进行包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制得的医用注射器复合材料的性能测试结果如表1所示。对比例3(1)将聚四氟乙烯60份、椰子油酸单乙醇酰胺30份投入反应釜中，将反应釜温度升高至105℃，在175转/分钟的速率下通过机械搅拌将混合物搅拌至均匀，得到初级混合物；(2)将步骤(1)得到的初级混合物与三烯丙基异氰脲酸酯18份共同加入到超声分散器中，再加入混合物2倍质量的无水乙醇，随后以0.1mol/l的hcl溶液调节ph至5.0，以25khz的频率超声分散50分钟，随后将超声处理混合物加热至95℃，保温105分钟，得到次级混合物；(3)将双硬脂酸铝7份在85℃条件下进行干燥，干燥时间为7小时，随后将干燥产物冷却至室温，再向冷却后的干燥产物中添加环氧大豆油15份，置于高速搅拌机中，以1000转/分钟的速度搅拌25分钟，随后停止搅拌，向其中滴加浓度为4％的高锰酸钾溶液1.5份，滴加完成后继续搅拌25分钟，得到改性双硬脂酸铝；(4)将步骤(2)得到的次级混合物和步骤(3)得到的改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶8份、聚酰胺树脂5份，在惰性气体保护的条件下将反应釜内温度升温至170℃，在搅拌条件下高温反应3.5小时，随后将反应釜内温度降至80℃，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物3份、亚磷酸-苯二异辛酯3份，在该温度下搅拌35分钟，得到终极混合物；(5)将步骤(4)得到的终极混合物送入双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机的长径比为45:1，各区间温度为：第一区间为170℃，第二区间为185℃，第三区间为200℃，得到初制复合材料；(6)将步骤(5)得到的初制复合材料进行分割，随后将分割好的材料进行包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制得的医用注射器复合材料的性能测试结果如表1所示。对比例4(1)将聚四氟乙烯60份、椰子油酸单乙醇酰胺30份投入反应釜中，将反应釜温度升高至105℃，在175转/分钟的速率下通过机械搅拌将混合物搅拌至均匀，得到初级混合物；(2)将步骤(1)得到的初级混合物与三烯丙基异氰脲酸酯18份、有机亚磷酸酯13份共同加入到超声分散器中，再加入混合物2倍质量的无水乙醇，随后以0.1mol/l的hcl溶液调节ph至5.0，以25khz的频率超声分散50分钟，随后将超声处理混合物加热至95℃，保温105分钟，得到次级混合物；(3)将步骤(2)得到的次级混合物和双硬脂酸铝7份共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶8份、聚酰胺树脂5份，在惰性气体保护的条件下将反应釜内温度升温至170℃，在搅拌条件下高温反应3.5小时，随后将反应釜内温度降至80℃，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物3份、亚磷酸-苯二异辛酯3份，在该温度下搅拌35分钟，得到终极混合物；(4)将步骤(3)得到的终极混合物送入双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机的长径比为45:1，各区间温度为：第一区间为170℃，第二区间为185℃，第三区间为200℃，得到初制复合材料；(5)将步骤(4)得到的初制复合材料进行分割，随后将分割好的材料进行包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制得的医用注射器复合材料的性能测试结果如表1所示。将实施例1-3和对比例1-4的制得的医用注射器复合材料分别进行拉伸强度(gb/t1040)、断裂伸长率(gb/t1040)、邵氏硬度(gb/t2411)这两项性能测试。表1拉伸强度(mpa)断裂伸长率(％)邵氏硬度(d)实施例116.134075实施例215.933576实施例315.834276对比例114.732269对比例214.432072对比例315.832574对比例414.933575本发明的医用注射器复合材料的制备方法采用将聚四氟乙烯、椰子油酸单乙醇酰胺投入反应釜中高温搅拌得到初级混合物，再与三烯丙基异氰脲酸酯、有机亚磷酸酯共同加入到超声分散器中添加无水乙醇进行超声处理、加热保温，得到次级混合物，接着将双硬脂酸铝改性，最后将次级混合物与改性双硬脂酸铝共同投入反应釜中，加入甲基乙烯基硅橡胶和聚酰胺树脂，在惰性气体保护的条件下高温搅拌，随后降温并加入增韧剂和稳定剂，搅拌得到终极混合物，接着将其送入双螺杆挤压机进行熔融挤压、分割、包装、灭菌，冷却后得到成品复合材料。制备而成的医用注射器复合材料，其机械强度高，在医用注射器上具有良好的应用前景。并且，本发明采用了椰子油酸单乙醇酰胺、三烯丙基异氰脲酸酯、有机亚磷酸酯、改性双硬脂酸铝这几种原料参与制备医用注射器复合材料，对医用注射器复合材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于医用注射器复合材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的医用注射器复合材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。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12