Sammenlignet med glas- og metalmaterialer er de vigtigste egenskaber ved plast:
1, omkostningerne er lave, kan genbruges uden desinfektion, egnet til brug som råmateriale til produktion af medicinsk engangsudstyr;
2, forarbejdningen er enkel, brugen af dens plasticitet kan forarbejdes til en række nyttige strukturer, og metal og glas er vanskelige at fremstille til komplekse strukturer af produkter;
3, hård, elastisk, ikke så let at bryde som glas;
4, med god kemisk inertitet og biologisk sikkerhed.
Disse ydeevnefordele gør plast i vid udstrækning anvendt i medicinsk udstyr, primært herunder polyvinylchlorid (PVC), polyethylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS), polycarbonat (PC), ABS, polyurethan, polyamid, termoplastiske elastomerer, polysulfon og polyetherketon. Blanding kan forbedre plasts ydeevne, så den bedste ydeevne fra forskellige harpikser, såsom polycarbonat/ABS og blandingsmodifikationer af polypropylen/elastomerer, afspejles.
På grund af kontakt med flydende medicin eller kontakt med menneskekroppen er de grundlæggende krav til medicinsk plast kemisk stabilitet og biosikkerhed. Kort sagt kan komponenterne i plastmaterialer ikke udfældes i den flydende medicin eller menneskekroppen, de vil ikke forårsage toksicitet og skade på væv og organer, og de er ikke-giftige og harmløse for menneskekroppen. For at sikre biosikkerheden af medicinsk plast er medicinsk plast, der normalt sælges på markedet, certificeret og testet af medicinske myndigheder, og brugerne er tydeligt informeret om, hvilke kvaliteter der er medicinske.
Medicinsk plast i USA består normalt FDA-certificering og USPVI biologisk detektion, og medicinsk plast i Kina testes normalt af Shandong Medical Device Testing Center. I øjeblikket er der stadig et betydeligt antal medicinske plastmaterialer i landet uden en streng forståelse af biosikkerhedscertificering, men med den gradvise forbedring af reglerne vil disse situationer blive mere og mere forbedret.
I henhold til enhedens struktur og styrkekrav vælger vi den rigtige plasttype og den rigtige kvalitet og bestemmer materialets forarbejdningsteknologi. Disse egenskaber omfatter forarbejdningsydelse, mekanisk styrke, brugsomkostninger, monteringsmetode, sterilisering osv. Forarbejdningsegenskaberne og de fysiske og kemiske egenskaber for adskillige almindeligt anvendte medicinske plasttyper introduceres.
Syv almindeligt anvendte medicinske plasttyper
1. Polyvinylchlorid (PVC)
PVC er en af de mest produktive plasttyper i verden. PVC-harpiks er et hvidt eller lysegult pulver, mens ren PVC er ataktisk, hård og sprød og sjælden anvendt. Afhængigt af anvendelsen kan forskellige tilsætningsstoffer tilsættes for at få PVC-plastdele til at vise forskellige fysiske og mekaniske egenskaber. Ved at tilsætte en passende mængde blødgører til PVC-harpiks kan man fremstille en række hårde, bløde og gennemsigtige produkter.
Hård PVC indeholder ikke eller indeholder en lille mængde blødgører, har god træk-, bøjnings-, tryk- og slagfasthed og kan bruges som et strukturelt materiale alene. Blød PVC indeholder flere blødgørere, og dens blødhed, brudforlængelse og kuldebestandighed øges, men sprødhed, hårdhed og trækstyrke reduceres. Densiteten af ren PVC er 1,4 g/cm3, og densiteten af PVC-plastdele med blødgørere og fyldstoffer ligger generelt i området 1,15~2,00 g/cm3.
Ifølge markedsestimater er omkring 25 % af medicinske plastprodukter PVC. Dette skyldes primært harpiksens lave pris, den brede vifte af anvendelser og dens nemme forarbejdning. PVC-produkter til medicinske anvendelser er: hæmodialyserør, åndedrætsmasker, iltslanger og så videre.
2. Polyethylen (PE, polyethylen)
Polyethylenplast er den største variant i plastindustrien, mælkeagtige, smagløse, lugtfri og giftfri blanke voksagtige partikler. Det er kendetegnet ved en billig pris, god ydeevne, kan anvendes i vid udstrækning i industri, landbrug, emballage og daglig industri og indtager en central position i plastindustrien.
PE omfatter hovedsageligt lavdensitetspolyethylen (LDPE), højdensitetspolyethylen (HDPE) og ultrahøjmolekylær polyethylen (UHDPE) og andre varianter. HDPE har færre forgreninger i polymerkæden, højere relativ molekylvægt, krystallinitet og densitet, større hårdhed og styrke, dårlig opacitet, højt smeltepunkt og bruges ofte i injektionsmaterialer. LDPE har mange forgreninger, så den relative molekylvægt er lille, krystalliniteten og densiteten er lav, med bedre blødhed, slagfasthed og gennemsigtighed, og bruges ofte til blæsefilm og er i øjeblikket et bredt anvendt PVC-alternativ. HDPE- og LDPE-materialer kan også blandes i henhold til ydeevnekravene. UHDPE har høj slagfasthed, lav friktion, modstandsdygtighed over for spændingsrevner og gode energiabsorptionsegenskaber, hvilket gør det til et ideelt materiale til kunstige hofte-, knæ- og skulderforbindelser.
3. polypropylen (PP, polypropylen)
Polypropylen er farveløs, lugtfri og giftfri. Ligner polyethylen, men er mere gennemsigtig og lettere end polyethylen. PP er en termoplast med fremragende egenskaber, med lav specifik tyngdekraft (0,9 g/cm3), giftfri, nem at forarbejde, slagfast, anti-afbøjning og andre fordele. Den har en bred vifte af anvendelser i dagligdagen, herunder vævede poser, film, vendbare kasser, trådafskærmningsmaterialer, legetøj, bilkofangere, fibre, vaskemaskiner og så videre.
Medicinsk PP har høj gennemsigtighed, god barriere- og strålingsbestandighed, så det har en bred vifte af anvendelser inden for medicinsk udstyr og emballageindustrien. Ikke-PVC-materialer med PP som hoveddel anvendes i øjeblikket i vid udstrækning som alternativer til PVC-materialer.
4. Polystyren (PS) og K-harpiks
PS er den tredjestørste plastvariant efter polyvinylchlorid og polyethylen, der normalt anvendes til enkeltkomponentplastforarbejdning og -anvendelse. Hovedegenskaberne er let, transparent, let at farve, god støbeprocesydelse, så den er meget udbredt i daglig plastik, elektriske dele, optiske instrumenter og kulturelle og uddannelsesmæssige forsyninger. Dens hårde og sprøde tekstur og en høj termisk udvidelseskoefficient begrænser dens anvendelse inden for ingeniørvidenskab. I de seneste årtier er der blevet udviklet modificerede polystyren- og styrenbaserede copolymerer for at overvinde manglerne ved polystyren i et vist omfang. K-harpiks er en af dem.
K-harpiks er lavet af styren- og butadien-copolymerisation. Det er en amorf polymer, transparent, smagløs, giftfri, med en densitet på 1,01 g/cm3 (lavere end PS, AS), højere slagfasthed end PS, god gennemsigtighed (80 ~ 90%) og termisk deformationstemperatur på 77 ℃. Mængden af butadien i K-materialet varierer også, og dets hårdhed varierer på grund af K-materialets gode flydeevne. Forarbejdningstemperaturintervallet er bredt, så dens forarbejdningsydelse er god.
De primære anvendelser i dagligdagen omfatter kopper, låg, flasker, kosmetikemballage, bøjler, legetøj, PVC-erstatningsmaterialer, fødevareemballage og medicinsk emballage.
5. ABS, acrylonitril-butadienstyren-copolymerer
ABS har en vis stivhed, hårdhed, slagfasthed og kemisk resistens, strålingsresistens og desinfektionsresistens over for ethylenoxid.
ABS anvendes hovedsageligt i medicinske anvendelser som kirurgiske værktøjer, tromleclips, plastiknåle, værktøjskasser, diagnostiske apparater og kabinetter til høreapparater, især kabinetter til store medicinske apparater.
6. Polycarbonat (PC, polycarbonat)
De typiske egenskaber ved PCS er sejhed, styrke, stivhed og varmebestandig dampsterilisering, hvilket gør PCS foretrukket som hæmodialysefiltre, håndtag til kirurgiske værktøjer og ilttanke (når det bruges i kirurgisk hjertekirurgi, kan dette instrument fjerne kuldioxid fra blodet og øge iltindholdet);
Andre anvendelser af PC inden for medicin omfatter nålefri injektionssystemer, perfusionsinstrumenter, blodcentrifugeskåle og stempler. Ved at udnytte sin høje gennemsigtighed er de sædvanlige myopibriller lavet af PC.
7. PTFE (polytetrafluorethylen)
Polytetrafluorethylenharpiks er et hvidt pulver, voksagtigt udseende, glat og non-stick, og er den vigtigste plast. PTFE har fremragende egenskaber, der ikke kan sammenlignes med almindelige termoplaster, så den er kendt som "plastkongen". Dens friktionskoefficient er den laveste blandt plasttyper, har god biokompatibilitet og kan fremstilles til kunstige blodkar og andre direkte implanterede enheder.
Opslagstidspunkt: 25. oktober 2023