一种气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的制作方法

文档序号:18458889发布日期:2019-08-17 01:50阅读:499来源:国知局
本发明涉及一种气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片,属于气雾剂阀门密封
技术领域

背景技术
:气雾剂通常由药物、抛射剂、耐压容器和阀门系统组成。气雾剂将药溶液、乳状液或混悬液与适宜的抛射剂共同装封于具有特制阀门系统的耐压容器中,使用时借助抛射剂的压力将内容物呈雾状物喷出,用于肺部吸入或直接喷至腔道黏膜、皮肤及空间消毒。气雾剂的耐压容器一般包括一个与阀门连接的瓶体(罐)。该阀门包括一个阀杆,经由阀杆分放制剂。阀门系统是气雾剂的重要部件。因为阀门系统的作用才使喷出来的内容物成水柱,或凝胶,或泡沫,或雾状来达到使用效果。阀门系统中通常包括一个橡胶杆封,用来使阀杆得以往复运动,而又防止抛射剂从容器中泄漏。此外,常用的定量吸入器包括一个阀门,定量吸入器被设计成每次喷射时向接受者输送计量数量的气雾剂。计量阀带有垫圈(也称作密封件)以防止推进剂从阀门泄漏。垫圈可以含合适的弹性材料,例如三元乙丙橡胶、低密度聚乙烯、氯丁橡胶、加或不加炭黑的丁腈橡胶,丁基橡胶等。三元乙丙橡胶是在乙烯、丙烯的共聚物中引入不饱和的第三单体。作为第三单体的二烯主要有亚乙基降冰片烯、双环戊二烯和1,4-己二烯等。三元乙丙橡胶具有耐老化性能、冲击弹性和耐寒性、耐天候性能优良、耐化学腐蚀及电绝缘性能好。三元乙丙橡胶的主要生产方法是通过齐格勒-纳塔催化剂进行的溶液或悬浮聚合,主要用于高级电缆材料、汽车部件尤其是用做汽车密封条、防风防雨胶布、防水建材、散热器胶管、防震器和轮胎侧胎等。此外,三元乙丙橡胶还广泛用于电子产品密封、高档家具、建筑桥梁和体育场馆建设以及医药包装等领域。作为气雾剂阀门系统使用的弹性体密封件,使用传统的氯丁橡胶、丁基橡胶或丁晴橡胶等会导致作为抛射剂的1,1,1,2-四氟乙烷(hfc-134a)或1,1,1,2,3,3,3-七氟庚烷(hfc-227)经过一段时间从一些配方中大量泄漏。特别是在低体积配方中,如用于吸入治疗的药物配方,这种渗漏可能导致在配方中有效成分浓度的大量增加,导致不适当的给药量。此外,在某些配方中阀门的阀杆倾向于在工作时发粘,暂停,或拖动。另外,在许多情况下氯丁橡胶、丁晴橡胶等二烯类橡胶由于主链中含有双键使其耐老化性能变差,从而影响产品寿命。丁基橡胶尽管气密性非常优秀,而且主链只含有少量双键,耐老化性能较好,但丁基橡胶弹性和加工性能差,人们常常敬而远之。特别是普通丁基橡胶,用普通硫磺体系硫化速度慢,需使用超速促进剂,而超速促进剂容易产生对人体有害的低分子有机物。如果使用卤化丁基橡胶,尽管解决了硫化速度慢的问题,但其在卤素位置反应的可选择的硫化体系范围很窄,通常使用的树脂硫化体系在气雾剂药物及抛射剂溶剂苛刻的条件下也存在低分子有机物析出的问题。cn1330391c及cn1444489a提及到优选三元乙丙橡胶作为沙美特罗昔萘酸酯制剂用的气雾剂容器阀门用的密封垫,显示出产品良好的耐久性和防止水分进入到气雾剂系统中。气雾剂容器用三元乙丙橡胶密封件在wo1995002651a1中也有详细描述。通常,为了提高和改善三元乙丙橡胶的使用性能,需要加入交联剂,通过热压成形使得三元乙丙橡胶聚合物大分子间产生三维网状结构。但由于三元乙丙橡胶双键含量少,硫磺体系的硫化速度很慢,为了解决三元乙丙橡胶硫化速度慢的问题,人们往往通过添加超速促进剂来提高硫化速度,但使用超速促进剂进行硫化后的三元乙丙橡胶材料也会存在有害人体的低分子量有机物溶出的风险,不能够满足气雾剂给药系统人体安全性的要求。技术实现要素:本发明针对现有技术存在的不足,提供一种气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片,气密性好、化学惰性及与药物的相容性好、在抛射剂溶剂中尺寸稳定性好,适于在药用气雾剂阀门系统中使用。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片,所述密封垫片包括的材料组分为:100~150重量份的三元乙丙橡胶;10~40重量份的白炭黑;5~40重量份的煅烧高岭土、滑石粉、碳酸钙的其中一种或两种以上;5~30重量份的液体橡胶、植物油、矿物油的其中一种或两种以上;0.5~5重量份的硅烷偶联剂;1~5重量份的交联促进剂;1~15重量份的过氧化物交联剂。作为气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的优选方案,所述密封垫片包括的材料组分为:100重量份的三元乙丙橡胶、10重量份的白炭黑、5重量份的煅烧高岭土、5重量份的液体橡胶、0.5重量份的硅烷偶联剂、1重量份的交联促进剂、4重量份的过氧化物交联剂。作为气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的优选方案,所述密封垫片包括的材料组分为:120重量份的三元乙丙橡胶、30重量份的白炭黑、20重量份的滑石粉、10重量份的液体橡胶、1重量份的硅烷偶联剂、2重量份的交联促进剂、8重量份的过氧化物交联剂。作为气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的优选方案,所述密封垫片包括的材料组分为:150重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的白炭黑、40重量份的碳酸钙、30重量份的液体橡胶、5重量份的硅烷偶联剂、5重量份的交联促进剂、15重量份的过氧化物交联剂。作为气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的优选方案,所述三元乙丙橡胶为乙烯-丙烯-二烯共聚物。作为气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的优选方案,所述白炭黑采用比表面积为200m2/g的沉淀白炭黑或比表面积为380m2/g的气相白炭黑。作为气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的优选方案,所述煅烧高岭土的粒度为2000目,所述滑石粉的粒度为5000目,所述碳酸钙的粒度为3800目。作为气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的优选方案,所述液体橡胶采用液体三元乙丙橡胶,所述植物油采用橡胶树种子油,所述矿物油采用3号工业级白油。作为气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的优选方案,所述过氧化物交联剂包括2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷,α,α'-双叔丁过氧基二异丙苯,二叔丁基过氧化物,过氧化二异丙苯。作为气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片的优选方案,所述交联促进剂包括三烯丙基三聚氰酸酯,二乙二醇二甲基丙烯酸酯,三烯丙基异三聚氰酸酯,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,聚三烯丙基异三聚氰酸酯,2,4-二苯基-4甲基-1-戊烯,季戊四醇三丙烯酸酯,二乙烯基苯。本发明的有益效果是:交联体系选用过氧化物体系,与硫磺体系相比硫化后的产品溶出物质少,化学性能优异。提高交联密度减少产品与气雾剂系统接触时有机溶剂对产品的溶胀而失去密封作用。实验表明,垫片的硬度在50-90之间,拉伸强度、伸长率按照gb/t528-2009测试,硬度按照gb/t531.1-2008测试,压缩永久变形按照gb/t7759-1996测试,压缩永久变形在40%以下,低于35%更好,低于20%是最合适的。基于本发明技术方案的密封垫片气密性好,化学惰性及与药物的相容性好,在抛射剂溶剂中尺寸稳定性好,适于在药用气雾剂阀门系统中使用。在无水乙醇和正己烷中浸泡后的尺寸稳定性良好,处理后的尺寸几乎没有变化,保证了在气雾剂阀门系统中抛射剂存在下的气密性,避免有害人体的低分子量有机物溶出的风险,满足气雾剂给药系统人体安全性的要求。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附表对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例1提供一种气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片,所述密封垫片包括的材料组分为:100重量份的三元乙丙橡胶、10重量份的白炭黑、5重量份的煅烧高岭土、5重量份的液体橡胶、0.5重量份的硅烷偶联剂、1重量份的交联促进剂、4重量份的过氧化物交联剂。具体的,所述三元乙丙橡胶为乙烯-丙烯-二烯共聚物。所述白炭黑采用比表面积为200m2/g的沉淀白炭黑或比表面积为380m2/g的气相白炭黑。所述煅烧高岭土的粒度为2000目。所述液体橡胶采用液体三元乙丙橡胶,所述植物油采用橡胶树种子油,所述矿物油采用3号工业级白油。所述过氧化物交联剂采用α,α'-双叔丁过氧基二异丙苯。所述交联促进剂采用三烯丙基三聚氰酸酯。实施例2提供一种气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片,所述密封垫片包括的材料组分为:120重量份的三元乙丙橡胶、30重量份的白炭黑、20重量份的滑石粉、10重量份的液体橡胶、1重量份的硅烷偶联剂、2重量份的交联促进剂、8重量份的过氧化物交联剂。具体的,所述三元乙丙橡胶为乙烯-丙烯-二烯共聚物。所述白炭黑采用比表面积为200m2/g的沉淀白炭黑或比表面积为380m2/g的气相白炭黑。所述滑石粉的粒度为5000目。所述液体橡胶采用液体三元乙丙橡胶,所述植物油采用橡胶树种子油,所述矿物油采用3号工业级白油。所述过氧化物交联剂采用2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷。所述交联促进剂采用二乙二醇二甲基丙烯酸酯。实施例3提供一种气雾剂阀门系统用三元乙丙橡胶密封垫片,所述密封垫片包括的材料组分为:150重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的白炭黑、40重量份的碳酸钙、30重量份的液体橡胶、5重量份的硅烷偶联剂、5重量份的交联促进剂、15重量份的过氧化物交联剂。具体的,所述三元乙丙橡胶为乙烯-丙烯-二烯共聚物。所述白炭黑采用比表面积为200m2/g的沉淀白炭黑或比表面积为380m2/g的气相白炭黑。所述碳酸钙的粒度为3800目。所述液体橡胶采用液体三元乙丙橡胶,所述植物油采用橡胶树种子油,所述矿物油采用3号工业级白油。所述过氧化物交联剂采用二叔丁基过氧化物。所述交联促进剂采用2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。参见表1为乙醇处理前后三元乙丙橡胶垫片物理性能。表1乙醇处理前后三元乙丙橡胶垫片物理性能参见表2为乙醇浸泡前后三元乙丙橡胶垫片尺寸变化。表2乙醇浸泡前后三元乙丙橡胶垫片尺寸变化参见表3为正己烷浸泡前后三元乙丙橡胶垫片尺寸变。表3正己烷浸泡前后三元乙丙橡胶垫片尺寸变化参见表4为三元乙丙橡胶垫片化学性能。表4三元乙丙橡胶垫片化学性能测试项目标准值实施例1实施例2实施例3澄清度与颜色澄清无色澄清无色澄清无色澄清无色ph变化值≤1.00.450.360.46紫外吸光度≤0.20.0320.0280.035不挥发物(mg)≤4.0mg0.80.60.7易氧化物(ml)≤3.00.360.280.20重金属≤1ppm符合规定符合规定符合规定铵离子应符合规定符合规定符合规定符合规定锌离子应符合规定符合规定符合规定符合规定导电率(us/cm)≤40.08.929.098.65热源试验应符合规定符合规定符合规定符合规定溶血试验应符合规定符合规定符合规定符合规定急性全身毒性试验应符合规定符合规定符合规定符合规定本发明的技术方案中交联体系选用过氧化物体系,与硫磺体系相比硫化后的产品溶出物质少,化学性能优异。提高交联密度减少产品与气雾剂系统接触时有机溶剂对产品的溶胀而失去密封作用。实验表明,垫片的硬度在50-90之间,拉伸强度、伸长率按照gb/t528-2009测试,硬度按照gb/t531.1-2008测试,压缩永久变形按照gb/t7759-1996测试,压缩永久变形在40%以下,低于35%更好,低于20%是最合适的。基于本发明技术方案的密封垫片气密性好,化学惰性及与药物的相容性好,在抛射剂溶剂中尺寸稳定性好,适于在药用气雾剂阀门系统中使用。在无水乙醇和正己烷中浸泡后的尺寸稳定性良好,处理后的尺寸几乎没有变化,保证了在气雾剂阀门系统中抛射剂存在下的气密性,避免有害人体的低分子量有机物溶出的风险,满足气雾剂给药系统人体安全性的要求。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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