CN106188907A - 一种适用于医用软管的生物新材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于医用软管的生物新材料，以聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维为主要成分，通过加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2‑乙基‑4‑甲基咪唑、分散剂、抗氧化剂、消毒剂，辅以高温搅拌、真空混炼、加压煅烧、高温密炼、挤出、压模塑形等工艺，使得制备而成的适用于医用软管的生物新材料，其性能稳定、耐用性能好、对人体无毒无害，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及生物材料领域，特别涉及一种适用于医用软管的生物新材料及其制备方法。
背景技术
生物医用材料(Biomedical Materials)是用来对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，已成为当代材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物医用材料已成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。人类利用生物医用材料的历史与人类历史一样漫长。自从有了人类，人们就不断地与各种疾病作斗争，生物医用材料是人类同疾病作斗争的有效工具之一。在不同的历史时期，生物医用材料被赋予了不同的意义。其定义是随着生命科学和材料科学的不断发展而演变的。但是，他们都有一些共同的特征。即生物医用材料是一类人工或天然的材料，可以单独或与药物一起制成部件、器械用于组织或器官的治疗、增强或替代，并在有效试用期内不会对宿主引起急性或慢性危害。但由于生命现象是极其复杂的，是在几百万年的进化过程中适应生存需要的结果，生命具有一定得生长、再生和修复精确调控能力，这是目前所有人工器官和生物医用材料所无法比拟的。因此，目前的生物医用材料与人们的真正期望和要求相差甚远。所以现如今研制出一款能够达到对人体无毒无害、耐用且性能稳定的医用软管材料显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于医用软管的生物新材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的适用于医用软管的生物新材料，其性能稳定、耐用性能好、对人体无毒无害，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：
一种适用于医用软管的生物新材料，由下列重量份的原料制成：聚丙烯10-15份、聚乙烯7-14份、丁基橡胶12-16份、聚醋酸乙烯酯4-9份、黄胶原6-12份、聚乳酸纤维5-10份、十二烷基二甲基氧化胺3-7份、环氧大豆油2-7份、椰子油酸单乙醇酰胺3-8份、邻苯二甲酸二丁酯2-6份、二甲苯磺酸钠2-5份、二氢喹啉1-3份、水杨酸钠4-8份、羟基碳酸镁2-5份、三氧化铋2-4份、氟化铝1-3份、2-乙基-4-甲基咪唑1-3份、抗氧化剂3-8份、消毒剂2-5份、分散剂3-9份。
优选地，所述抗氧化剂选自特丁基对苯二酚、没食子酸丙酯、二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚中的一种或几种。
优选地，所述消毒剂选自环氧乙烷、碘伏溶液、戊二醛、次氯酸钠中的一种或几种。
优选的，所述分散剂选自己烯基双硬脂酰胺、硬脂酸锌、聚乙二醇、三硬脂酸甘油酯中的一种或几种。
所述的适用于医用软管的生物新材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维加入熔炼炉中，抽真空至0.01-0.03MPa，加入氮气，反应温度为720℃，，反应时间20-30分钟，降温至450℃，加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、抗氧化剂，搅拌均匀后保温15分钟，得到高温混炼物；
（3）将邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、分散剂加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强0.5-1MPa,反应温度为570-620℃，反应20-30分钟,得到煅烧混合物；
（4）将步骤（2）的高温混炼物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度800-1000转/分钟，反应温度为450-520℃，然后再加入消毒剂，反应时间45-75分钟，得到材料前体；
(5)将材料前体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1000-1500转/分钟，螺杆温度为220-260℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的适用于医用软管的生物新材料以聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维为主要成分，通过加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、分散剂、抗氧化剂、消毒剂，辅以高温搅拌、真空混炼、加压煅烧、高温密炼、挤出、压模塑形等工艺，使得制备而成的适用于医用软管的生物新材料，其性能稳定、耐用性能好、对人体无毒无害，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
（2）本发明的适用于医用软管的生物新材料原料便宜、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）按照重量份称取聚丙烯10份、聚乙烯7份、丁基橡胶12份、聚醋酸乙烯酯4份、黄胶原6份、聚乳酸纤维5份、十二烷基二甲基氧化胺3份、环氧大豆油2份、椰子油酸单乙醇酰胺3份、邻苯二甲酸二丁酯2份、二甲苯磺酸钠2份、二氢喹啉1份、水杨酸钠4份、羟基碳酸镁2份、三氧化铋2份、氟化铝1份、2-乙基-4-甲基咪唑1份、特丁基对苯二酚3份、环氧乙烷2份、己烯基双硬脂酰胺3份；
（2）将聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维加入熔炼炉中，抽真空至0.01MPa，加入氮气，反应温度为720℃，，反应时间20分钟，降温至450℃，加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、特丁基对苯二酚，搅拌均匀后保温15分钟，得到高温混炼物；
（3）将邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、己烯基双硬脂酰胺加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强0.5MPa,反应温度为570℃，反应20分钟,得到煅烧混合物；
（4）将步骤（2）的高温混炼物和步骤（3）的煅烧混合物注入密炼炉，搅拌速度800转/分钟，反应温度为450℃，然后再依次加入环氧乙烷，反应时间45分钟，得到材料前体；
(5)将材料前体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1000转/分钟，螺杆温度为220℃。
制得的适用于医用软管的生物新材料测试结果如表1所示。
实施例2
（1）按照重量份称取聚丙烯12份、聚乙烯9份、丁基橡胶14份、聚醋酸乙烯酯6份、黄胶原8份、聚乳酸纤维7份、十二烷基二甲基氧化胺4份、环氧大豆油3份、椰子油酸单乙醇酰胺5份、邻苯二甲酸二丁酯4份、二甲苯磺酸钠3份、二氢喹啉2份、水杨酸钠5份、羟基碳酸镁3份、三氧化铋2份、氟化铝1份、2-乙基-4-甲基咪唑2份、没食子酸丙酯5份、碘伏溶液3份、硬脂酸锌5份；
（2）将聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维加入熔炼炉中，抽真空至0.02MPa，加入氮气，反应温度为720℃，，反应时间23分钟，降温至450℃，加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、没食子酸丙酯，搅拌均匀后保温15分钟，得到高温混炼物；
（3）将邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、硬脂酸锌加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强0.6MPa,反应温度为590℃，反应23分钟,得到煅烧混合物；
（4）将步骤（2）的高温混炼物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度850转/分钟，反应温度为470℃，然后再加入碘伏溶液，反应时间55分钟，得到材料前体；
(5)将材料前体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1200转/分钟，螺杆温度为230℃。
制得的适用于医用软管的生物新材料测试结果如表1所示。
实施例3
（1）按照重量份称取聚丙烯14份、聚乙烯12份、丁基橡胶15份、聚醋酸乙烯酯7份、黄胶原10份、聚乳酸纤维8份、十二烷基二甲基氧化胺6份、环氧大豆油6份、椰子油酸单乙醇酰胺7份、邻苯二甲酸二丁酯5份、二甲苯磺酸钠4份、二氢喹啉2份、水杨酸钠7份、羟基碳酸镁4份、三氧化铋3份、氟化铝2份、2-乙基-4-甲基咪唑2份、二丁基羟基甲苯7份、戊二醛4份、聚乙二醇8份；
（2）将聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维加入熔炼炉中，抽真空至0.02MPa，加入氮气，反应温度为720℃，，反应时间27分钟，降温至450℃，加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、二丁基羟基甲苯，搅拌均匀后保温15分钟，得到高温混炼物；
（3）将邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、聚乙二醇加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强0.8MPa,反应温度为600℃，反应27分钟,得到煅烧混合物；
（4）将步骤（2）的高温混炼物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度900转/分钟，反应温度为500℃，然后再加入戊二醛，反应时间65分钟，得到材料前体；
(5)将材料前体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1400转/分钟，螺杆温度为250℃。
制得的适用于医用软管的生物新材料测试结果如表1所示。
实施例4
（1）按照重量份称取聚丙烯15份、聚乙烯14份、丁基橡胶16份、聚醋酸乙烯酯9份、黄胶原12份、聚乳酸纤维10份、十二烷基二甲基氧化胺7份、环氧大豆油7份、椰子油酸单乙醇酰胺8份、邻苯二甲酸二丁酯6份、二甲苯磺酸钠5份、二氢喹啉3份、水杨酸钠8份、羟基碳酸镁5份、三氧化铋4份、氟化铝3份、2-乙基-4-甲基咪唑3份、丁基羟基茴香醚8份、次氯酸钠5份、三硬脂酸甘油酯9份；
（2）将聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维加入熔炼炉中，抽真空至0.03MPa，加入氮气，反应温度为720℃，，反应时间30分钟，降温至450℃，加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、丁基羟基茴香醚，搅拌均匀后保温15分钟，得到高温混炼物；
（3）将邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、三硬脂酸甘油酯加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强1MPa,反应温度为620℃，反应30分钟,得到煅烧混合物；
（4）将步骤（2）的高温混炼物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1000转/分钟，反应温度为520℃，然后再加入次氯酸钠，反应时间75分钟，得到材料前体；
(5)将材料前体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1500转/分钟，螺杆温度为260℃。
制得的适用于医用软管的生物新材料测试结果如表1所示。
对比例1
（1）按照重量份称取聚丙烯10份、丁基橡胶12份、聚醋酸乙烯酯4份、黄胶原6份、聚乳酸纤维5份、十二烷基二甲基氧化胺3份、环氧大豆油2份、椰子油酸单乙醇酰胺3份、二甲苯磺酸钠2份、二氢喹啉1份、水杨酸钠4份、羟基碳酸镁2份、三氧化铋2份、氟化铝1份、2-乙基-4-甲基咪唑1份、特丁基对苯二酚3份、环氧乙烷2份、己烯基双硬脂酰胺3份；
（2）将聚丙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维加入熔炼炉中，抽真空至0.01MPa，加入氮气，反应温度为720℃，，反应时间20分钟，降温至450℃，加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、特丁基对苯二酚，搅拌均匀后保温15分钟，得到高温混炼物；
（3）将二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、己烯基双硬脂酰胺加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强0.5MPa,反应温度为570℃，反应20分钟,得到煅烧混合物；
（4）将步骤（2）的高温混炼物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度800转/分钟，反应温度为450℃，然后再加入环氧乙烷，反应时间45分钟，得到材料前体；
(5)将材料前体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1000转/分钟，螺杆温度为220℃。
制得的适用于医用软管的生物新材料测试结果如表1所示。
对比例2
（1）按照重量份称取聚丙烯15份、聚乙烯14份、丁基橡胶16份、黄胶原12份、聚乳酸纤维10份、十二烷基二甲基氧化胺7份、环氧大豆油7份、椰子油酸单乙醇酰胺8份、邻苯二甲酸二丁酯6份、二甲苯磺酸钠5份、水杨酸钠8份、羟基碳酸镁5份、三氧化铋4份、氟化铝3份、2-乙基-4-甲基咪唑3份、丁基羟基茴香醚8份、次氯酸钠5份、三硬脂酸甘油酯9份；
（2）将聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、黄胶原、聚乳酸纤维加入熔炼炉中，抽真空至0.03MPa，加入氮气，反应温度为720℃，，反应时间30分钟，降温至450℃，加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、丁基羟基茴香醚，搅拌均匀后保温15分钟，得到高温混炼物；
（3）将邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、三硬脂酸甘油酯加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强1MPa,反应温度为620℃，反应30分钟,得到煅烧混合物；
（4）将步骤（2）的高温混炼物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度1000转/分钟，反应温度为520℃，然后再加入次氯酸钠，反应时间75分钟，得到材料前体；
(5)将材料前体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1500转/分钟，螺杆温度为260℃。
制得的适用于医用软管的生物新材料测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的适用于医用软管的生物新材料分别进行断裂伸长率、邵氏硬度、细胞毒性测试、皮内刺激这几项性能测试。
表1
| 断裂伸长率(%) | 邵氏硬度(D) | 细胞毒性 | 皮内刺激 | |
| 实施例1 | 318 | 96 | 1级 | 无皮内刺激反应 |
| 实施例2 | 325 | 94 | 1级 | 无皮内刺激反应 |
| 实施例3 | 328 | 95 | 1级 | 无皮内刺激反应 |
| 实施例4 | 323 | 97 | 1级 | 无皮内刺激反应 |
| 对比例1 | 164 | 38 | 1级 | 无皮内刺激反应 |
| 对比例2 | 151 | 44 | 1级 | 无皮内刺激反应 |
本发明的适用于医用软管的生物新材料以聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维为主要成分，通过加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、分散剂、抗氧化剂、消毒剂，辅以高温搅拌、真空混炼、加压煅烧、高温密炼、挤出、压模塑形等工艺，使得制备而成的适用于医用软管的生物新材料，其性能稳定、耐用性能好、对人体无毒无害，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的适用于医用软管的生物新材料原料便宜、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。
Claims (5)
1.一种适用于医用软管的生物新材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚丙烯10-15份、聚乙烯7-14份、丁基橡胶12-16份、聚醋酸乙烯酯4-9份、黄胶原6-12份、聚乳酸纤维5-10份、十二烷基二甲基氧化胺3-7份、环氧大豆油2-7份、椰子油酸单乙醇酰胺3-8份、邻苯二甲酸二丁酯2-6份、二甲苯磺酸钠2-5份、二氢喹啉1-3份、水杨酸钠4-8份、羟基碳酸镁2-5份、三氧化铋2-4份、氟化铝1-3份、2-乙基-4-甲基咪唑1-3份、抗氧化剂3-8份、消毒剂2-5份、分散剂3-9份。
2.根据权利要求1所述的适用于医用软管的生物新材料，其特征在于：所述抗氧化剂选自特丁基对苯二酚、没食子酸丙酯、二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的适用于医用软管的生物新材料，其特征在于：所述消毒剂选自环氧乙烷、碘伏溶液、戊二醛、次氯酸钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的适用于医用软管的生物新材料，其特征在于：所述分散剂选自己烯基双硬脂酰胺、硬脂酸锌、聚乙二醇、三硬脂酸甘油酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1～4任一所述的适用于医用软管的生物新材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、聚醋酸乙烯酯、黄胶原、聚乳酸纤维加入熔炼炉中，抽真空至0.01-0.03MPa，加入氮气，反应温度为720℃，，反应时间20-30分钟，降温至450℃，加入十二烷基二甲基氧化胺、环氧大豆油、椰子油酸单乙醇酰胺、抗氧化剂，搅拌均匀后保温15分钟，得到高温混炼物；
（3）将邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯磺酸钠、二氢喹啉、水杨酸钠、羟基碳酸镁、三氧化铋、氟化铝、2-乙基-4-甲基咪唑、分散剂加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强0.5-1MPa,反应温度为570-620℃，反应20-30分钟,得到煅烧混合物；
（4）将步骤（2）的高温混炼物和步骤（3）的煅烧混合物依次注入密炼炉，搅拌速度800-1000转/分钟，反应温度为450-520℃，然后再加入消毒剂，反应时间45-75分钟，得到材料前体；
(5)将材料前体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1000-1500转/分钟，螺杆温度为220-260℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161207 |