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醫療行業常用塑料機器在醫療產品中的應用

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  • 添加日期:2023年01月28日

醫用塑料的基本要求是具有化學穩定性和生物安全性,原因在于要與藥物接觸或與人體接觸。塑料材料中的組成成分不能析出進入藥液或人體,不會引起組織器官的毒性和損傷,對人體是無毒無害的。為了確保醫用塑料的生物安全性,通常在市面銷售的醫用塑料都是通過醫療權威部門的認證和檢測,并且明確告知使用者哪些牌號是醫療級的。常用的醫用塑料的材料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS), 聚醚醚酮(PEEK)等,PVCPE用量最大,各占28%24%PS18%PP16%;工程塑料占14%

醫療級塑料在醫療保健行業的優勢

·多功能性

·易殺菌

·抗感染

·高性價比

·環保

·創新范圍


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下面介紹一下醫療中常用的塑料

 

一、聚乙烯(PEPolyethylene

特點:化學穩定性高、生物相容性較好,但不易粘接。

PE是產量最大的通用塑料,具有加工性能良好、成本低、無毒無味、生物相容性良好等優點。

PE主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)以及超高分子量的聚乙烯(UHMWPE) 等品種。UHMWPE(超高分子量聚乙烯)是特種工程塑料,具有抗沖性高、耐磨性強(塑料之冠)、摩擦系數小、生物惰性和較好的吸能特性,其耐化學藥品性可與PTFE媲美。

一般特性包括高機械強度、延展性和熔點。密度聚乙烯的熔點為1200℃1800℃,而低密度聚乙烯的熔點為1200℃1800℃。聚乙烯是一種頂級醫療級塑料,因為它具有成本效益、抗沖擊性、耐腐蝕性和在頻繁滅菌循環時的堅固結構完整性。由于具有生物惰性且在體內不可降解

低密度聚乙烯(LDPE用途:醫用包裝以及靜脈注射容器。

高密度聚乙烯(HDPE用途:人工尿道、人工肺、人工氣管、人工喉、人工腎、人工骨、矯形外科修補材料。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE用途:人工肺、人工關節等。

 

二、聚氯乙烯 (PVCPolyvinyl chloride)

特點:成本低、應用范圍廣、易加工、良好的耐化學藥品性,但熱穩定性差。

PVC樹脂粉為白色或淺黃色粉末,純PVC屬無規立構,硬而脆,很少應用。根據不同的用途可以加入不同的添加劑,使PVC塑件呈現不同的物理性能和力學性能。在PVC樹脂中加入適量的增塑劑,就可制成多種硬質、軟質和透明制品。

 

用于制造醫用塑料制品的兩種一般形式的 PVC 是軟質 PVC 和硬質 PVC。硬PVC不含或含有少量的增塑劑,有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能,可單獨用作結構材料。軟PVC含有較多的增塑劑,它的柔軟性、斷裂伸長率、耐寒性增加,但脆性、硬度、抗拉強度降低。純PVC的密度為1.4g/cm3,加入了增塑劑和填料等的PVC塑件的密度一般在1.15~2.00g/cm3范圍內。

 

據不完全估計,醫用塑料產品大約25%PVC。主要是由于該樹脂的成本較低、應用范圍廣闊、及其易加工。醫學應用的PVC產品有:血液透析管路、呼吸面罩、吸氧管、心導管、假肢材料、血袋、人工腹膜等。

 

三、 聚丙烯(PPpolypropylene

特點:無毒、無味,良好的力學性能、化學穩定性和耐熱性。絕緣性好、吸水率低,良好的耐溶劑、耐油類、耐弱酸、耐弱堿,成型好,沒有環境應力開裂問題。PP是一種性能優良的熱塑性塑料,具有比重小(0.9g/cm3)、易加工、抗沖擊、抗撓曲性、并且具有高熔點(約 1710C)等優點。在日常生活中具有廣泛的應用,pp成型收縮率大,制造較厚制品容易出現缺陷。表面惰性大,難以印刷和粘合。可擠出、注塑、熔接、發泡、熱成型、機加工。

 

醫用PP具有較高的透明度、較好阻隔性和耐輻射性,使其在醫療設備和包裝業上具有廣泛的應用。以PP為主體的Non-PVC材料是目前廣泛使用的PVC材料的替代品。

用途:一次性注射器、連接件、透明塑料罩、吸管、腸外注射營養包裝、滲析薄膜。

其他行業包括編織袋、薄膜、周轉箱、電線蔽護材料、玩具、汽車保險桿、纖維、洗衣機等。

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四、聚苯乙烯(PSPolystyrene)和K樹脂

特點:成本低、密度小、透明、尺寸穩定、耐輻射(消毒)

PS是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的塑料品種,通常作單組分塑料進行加工和應用,主要特點是質輕、透明、易染色,成型加工性能良好,所以廣泛應用于日用塑料、電器零件、光學儀器及文教用品。質地硬而脆,有較高的熱膨脹系數,因此,限制了它在工程上的應用。近幾十年來,發展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯為基體的共聚物,在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點。K樹脂就是其中的一種。

 

K樹脂是由苯乙烯與丁二烯共聚而成,它是無定型聚合物,透明、無味、無毒、密度為1.01g/cm3左右(PSAS的低),耐沖擊性能比PS高,透明性(8090%)好,熱變形溫度為77℃K料中含有丁二烯成分的多少,其硬度亦不同,由于K料的流動性好,加工溫度范圍較寬,所以其加工性能良好。

結晶聚苯乙烯用途:實驗室器皿、皮氏培養皿和組織培養盤子,呼吸裝備和吸罐。

高抗沖性聚苯乙烯用途:導管盤子、心臟泵、硬腦膜盤、呼吸裝備和吸罐。

在日常生活中的主要用途包括杯子、蓋子、瓶、化妝品包裝、衣架、玩具、PVC的代用料制品、食品包裝及醫藥包裝用品等。

 

五、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABSAcrylonitrile Butadiene Styrene copolymers

 特點:堅硬,具有很強的抗沖擊性、耐劃、尺寸穩定等特性,防潮、耐腐蝕、易加工,具有很好的透光性。ABS在醫療上的應用主要用作外科工具、滾筒夾子、塑料針、工具盒、診斷器件和助聽器外殼,特別是一些大型醫療設備的外殼。

 

六、聚碳酸酯(PCPolycarbonate

特點:韌性、強度、剛性和耐熱蒸汽消毒性好,透明度高。適用于注塑、熔接等成型工藝,易出現應力開裂。

這些特點使得PC優先選擇成為血液滲析過濾器、外科工具柄和氧氣罐(當在外科心臟手術中,這種儀器可以去除血液中的二氧化碳,增加氧氣);

PC在醫學上的應用還包括無針注射體系、灌注儀器、各種殼體、連接件、外科工具柄、氧氣罐、血液離心機碗和活塞。利用其高透明性能,通常的近視眼鏡是PC做成的。

 

七、聚四氟乙烯 (PTFEPolytetrafluoro ethylene)

特點:結晶度高、耐熱性好、化學穩定性高,強酸強堿和各種有機溶劑均不與其作用。有良好的生物相溶性、血適應性,對人體生理無損害,植入體內無不良反應,可以高溫消毒,適合在醫療領域使用。

 

PTFE樹脂為白色粉末,外觀蠟狀、光滑不粘,是最重要的一種塑料。PTFE具有卓越的性能,非一般熱塑性塑料所能比擬,因此有塑料王之稱。正因為其摩擦系數是塑料中最低的,具有良好的生物相容性,可以制作成人工血管等直接植入人體的器械。

用途:各類人工氣管、食管、膽管、尿道和人工腹膜、腦硬膜及人工皮膚、人工骨骼等。

 

八、聚醚醚酮(PEEKPoly ether ether ketones

特點:耐熱、耐磨、耐疲勞、耐輻照、耐腐蝕、耐水解、質量輕、自潤滑性好、加工性能好。可經受反復高壓滅菌。

 

用途:可替代金屬用于手術和牙科器械、代替鈦合金制造人造骨。

(微創手術臨床操作時金屬器械可能導致圖像產生偽影或影響醫生手術視野,PEEK與不銹鋼同樣堅韌,但不會產生偽影。)

東莞市兆恒機械有限公司擁有超過18年的醫療塑料零件加工經驗,長期為眾多國內外一流的醫療器械及設備廠商生產高精密塑料醫療零件,擁有多達200臺高端進口設備群,可為您的產品提供可靠的質量保證。如果您有相應的零件需要加工,可以聯系我們。


九、聚酰胺(PA Polyamide )俗稱尼龍,(Nylon

特點:具有柔順性、抗彎曲性、韌性高不易斷裂,耐化學藥片性和耐磨性。不釋放任何對人體有害的物質,因此不造成皮膚或組織的發炎。

用途:軟管、連接器、適配器、活塞。

 

十、熱塑性聚氨酯(TPU

特點:具有較好的透明性、高強度和撕裂性能,耐化學性和耐磨性;硬度范圍較廣、表面較光滑、抗真菌和微生物、具有較高的耐水性。

 

用途:醫用導管、氧氣面罩、人工心臟、藥物釋放裝備、IV連接器、血壓計的橡皮囊袋、皮外給藥的裹傷布。

 

東莞市兆恒機械有限公司成立于2004年,注冊資本 6800萬元,位于世界制造中心創新城市—東莞市石排鎮,現有廠房面積10萬㎡, 員工900+人,研發人員占比30%以上,是一家專注高端智能裝備一體化服務的國家高新技術企業。 自2004年起于精密機加工工業配套領域已深耕19年,并多元化跨區域集團化發展各工業配套生產基地于東莞和蘇州,供應精密部件加工和組裝,影像測量設備和服務,標準鋰電池檢測設備,非標自動化。并成立日本技術研發及銷售中心,德國銷售中心,布局國際化多語種工業服務網絡,致力打造成研產銷的高科技工業一體化配套服務型企業,覆蓋以中,歐,美,日等中高端市場和行業頭部客戶。持續為生物醫療、半導體、 機器人、光學,新能源,核電,船舶,海洋工程、航空航天等領域客戶提供優質服務。