Im Vergleich zu Glas- und Metallwerkstoffen zeichnen sich Kunststoffe vor allem durch folgende Eigenschaften aus:
1, die Kosten sind niedrig, können ohne Desinfektion wiederverwendet werden und eignen sich als Rohstoff für die Herstellung von medizinischen Einweggeräten;
2, die Verarbeitung ist einfach, die Verwendung seiner Plastizität kann zu einer Vielzahl nützlicher Strukturen verarbeitet werden, und Metall und Glas sind schwierig zu komplexen Produktstrukturen zu verarbeiten;
3, zäh, elastisch, nicht so leicht zu brechen wie Glas;
4, mit guter chemischer Inertheit und biologischer Sicherheit.
Aufgrund dieser Leistungsvorteile werden Kunststoffe häufig in medizinischen Geräten eingesetzt, darunter hauptsächlich Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC), ABS, Polyurethan, Polyamid, thermoplastische Elastomere, Polysulfon und mehr Polyetheretherketon.Das Mischen kann die Leistung von Kunststoffen verbessern, sodass die beste Leistung verschiedener Harze zum Ausdruck kommt, wie z. B. Mischungsmodifikationen aus Polycarbonat/ABS und Polypropylen/Elastomer.
Aufgrund des Kontakts mit flüssigen Medikamenten oder des Kontakts mit dem menschlichen Körper sind die Grundanforderungen an medizinische Kunststoffe chemische Stabilität und biologische Sicherheit.Kurz gesagt, die Bestandteile von Kunststoffmaterialien können nicht in das flüssige Arzneimittel oder den menschlichen Körper gelangen, verursachen keine Toxizität und Schäden an Geweben und Organen und sind ungiftig und harmlos für den menschlichen Körper.Um die biologische Sicherheit medizinischer Kunststoffe zu gewährleisten, werden die üblicherweise auf dem Markt verkauften medizinischen Kunststoffe von medizinischen Behörden zertifiziert und getestet, und die Benutzer werden klar darüber informiert, welche Qualitäten für medizinische Zwecke geeignet sind.
Medizinische Kunststoffe in den Vereinigten Staaten bestehen in der Regel die FDA-Zertifizierung und den biologischen USPVI-Nachweis, und medizinische Kunststoffe in China werden normalerweise vom Shandong Medical Device Testing Center getestet.Derzeit gibt es im Land immer noch eine beträchtliche Anzahl medizinischer Kunststoffmaterialien ohne strenge Biosicherheitszertifizierung, aber mit der schrittweisen Verbesserung der Vorschriften wird sich diese Situation immer weiter verbessern.
Je nach Struktur und Festigkeitsanforderungen des Geräteprodukts wählen wir den richtigen Kunststofftyp und die richtige Qualität aus und legen die Verarbeitungstechnologie des Materials fest.Zu diesen Eigenschaften gehören Verarbeitungsleistung, mechanische Festigkeit, Nutzungskosten, Montagemethode, Sterilisation usw. Die Verarbeitungseigenschaften sowie physikalischen und chemischen Eigenschaften mehrerer häufig verwendeter medizinischer Kunststoffe werden vorgestellt.
Sieben häufig verwendete medizinische Kunststoffe
1. Polyvinylchlorid (PVC)
PVC ist eine der ertragreichsten Kunststoffarten der Welt.PVC-Harz ist weißes oder hellgelbes Pulver, reines PVC ist ataktisch, hart und spröde und wird selten verwendet.Je nach Verwendungszweck können unterschiedliche Additive hinzugefügt werden, um PVC-Kunststoffteilen unterschiedliche physikalische und mechanische Eigenschaften zu verleihen.Durch Zugabe einer geeigneten Menge Weichmacher zu PVC-Harz können verschiedene harte, weiche und transparente Produkte hergestellt werden.
Hart-PVC enthält keinen oder nur geringe Mengen Weichmacher, weist eine gute Zug-, Biege-, Druck- und Schlagfestigkeit auf und kann allein als Strukturmaterial verwendet werden.Weich-PVC enthält mehr Weichmacher und seine Weichheit, Bruchdehnung und Kältebeständigkeit werden erhöht, die Sprödigkeit, Härte und Zugfestigkeit werden jedoch verringert.Die Dichte von reinem PVC beträgt 1,4 g/cm3, und die Dichte von PVC-Kunststoffteilen mit Weichmachern und Füllstoffen liegt im Allgemeinen im Bereich von 1,15 bis 2,00 g/cm3.
Marktschätzungen zufolge bestehen etwa 25 % der medizinischen Kunststoffprodukte aus PVC.Dies ist vor allem auf die geringen Kosten des Harzes, das breite Anwendungsspektrum und die einfache Verarbeitung zurückzuführen.PVC-Produkte für medizinische Anwendungen sind: Hämodialyserohre, Atemmasken, Sauerstoffschläuche usw.
2. Polyethylen (PE, Polyethylen)
Polyethylen-Kunststoff ist die größte Sorte in der Kunststoffindustrie, milchige, geschmacklose, geruchlose und ungiftige glänzende Wachspartikel.Es zeichnet sich durch einen günstigen Preis und eine gute Leistung aus, kann in großem Umfang in der Industrie, der Landwirtschaft, der Verpackungsindustrie und der täglichen Industrie eingesetzt werden und nimmt eine zentrale Stellung in der Kunststoffindustrie ein.
PE umfasst hauptsächlich Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHDPE) und andere Sorten.HDPE hat weniger Verzweigungsketten in der Polymerkette, ein höheres relatives Molekulargewicht, eine höhere Kristallinität und Dichte, eine größere Härte und Festigkeit, eine schlechte Opazität, einen hohen Schmelzpunkt und wird häufig in Spritzgussteilen verwendet.LDPE hat viele Verzweigungsketten, daher ist das relative Molekulargewicht klein, die Kristallinität und die Dichte niedrig, mit besserer Weichheit, Schlagzähigkeit und Transparenz. Es wird häufig für Blasfolien verwendet und ist derzeit eine häufig verwendete PVC-Alternative.HDPE- und LDPE-Materialien können je nach Leistungsanforderung auch gemischt werden.UHDPE verfügt über eine hohe Schlagfestigkeit, geringe Reibung, Spannungsrissbeständigkeit und gute Energieabsorptionseigenschaften, was es zu einem idealen Material für künstliche Hüft-, Knie- und Schulterverbindungen macht.
3. Polypropylen (PP, Polypropylen)
Polypropylen ist farblos, geruchlos und ungiftig.Sieht aus wie Polyethylen, ist aber transparenter und leichter als Polyethylen.PP ist ein Thermoplast mit hervorragenden Eigenschaften, einem geringen spezifischen Gewicht (0,9 g/cm3), ungiftig, leicht zu verarbeiten, schlagfest, biegefest und anderen Vorteilen.Es hat ein breites Anwendungsspektrum im täglichen Leben, darunter gewebte Taschen, Folien, Wendeboxen, Drahtabschirmmaterialien, Spielzeug, Autostoßstangen, Fasern, Waschmaschinen und so weiter.
Medizinisches PP verfügt über eine hohe Transparenz, gute Barriere- und Strahlungsbeständigkeit, sodass es ein breites Anwendungsspektrum in der medizinischen Geräte- und Verpackungsindustrie bietet.Nicht-PVC-Materialien mit PP als Hauptkörper werden derzeit häufig als Alternativen zu PVC-Materialien verwendet.
4. Polystyrol (PS) und K-Harz
PS ist nach Polyvinylchlorid und Polyethylen die drittgrößte Kunststoffsorte und wird üblicherweise als einkomponentige Kunststoffverarbeitung und -anwendung verwendet. Die Hauptmerkmale sind geringes Gewicht, transparent, leicht zu färben, die Verarbeitungsleistung beim Formen ist gut und wird daher häufig in Kunststoffen des täglichen Bedarfs verwendet , elektrische Teile, optische Instrumente sowie Kultur- und Bildungsbedarf.Seine Textur ist hart und spröde, und es hat einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten, was seine Anwendung in der Technik einschränkt.In den letzten Jahrzehnten wurden modifiziertes Polystyrol und styrolbasierte Copolymere entwickelt, um die Nachteile von Polystyrol in gewissem Maße zu überwinden.K-Harz ist eines davon.
K-Harz besteht aus Styrol- und Butadien-Copolymerisation, es ist ein amorphes Polymer, transparent, geschmacksneutral, ungiftig, Dichte von 1,01 g/cm3 (niedriger als PS, AS), höhere Schlagfestigkeit als PS, Transparenz (80 ~ 90 %). ) gut, thermische Verformungstemperatur von 77℃, die Menge an Butadien, die im K-Material enthalten ist, seine Härte ist ebenfalls unterschiedlich, aufgrund der guten Fließfähigkeit des K-Materials ist der Verarbeitungstemperaturbereich breit, so dass seine Verarbeitungsleistung gut ist.
Zu den Hauptanwendungen im täglichen Leben gehören Becher, DECKEL, Flaschen, Kosmetikverpackungen, Kleiderbügel, Spielzeug, PVC-Ersatzmaterialprodukte, Lebensmittelverpackungen und medizinische Verpackungsmaterialien
5. ABS, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere
ABS weist eine gewisse Steifigkeit, Härte, Schlagfestigkeit und chemische Beständigkeit, Strahlungsbeständigkeit und Ethylenoxid-Desinfektionsbeständigkeit auf.
ABS wird in medizinischen Anwendungen hauptsächlich als chirurgisches Werkzeug, Trommelklammern, Kunststoffnadeln, Werkzeugkästen, Diagnosegeräte und Gehäuse für Hörgeräte verwendet, insbesondere für Gehäuse einiger großer medizinischer Geräte.
6. Polycarbonat (PC, Polycarbonat)
Die typischen Eigenschaften von PCS sind Zähigkeit, Festigkeit, Steifigkeit und hitzebeständige Dampfsterilisation, wodurch PCS bevorzugt als Hämodialysefilter, Griffe für chirurgische Instrumente und Sauerstofftanks verwendet werden (bei der Verwendung in der chirurgischen Herzchirurgie kann dieses Instrument Kohlendioxid aus dem Gerät entfernen). Blut und Sauerstoff erhöhen);
Weitere Anwendungen von PC in der Medizin sind nadelfreie Injektionssysteme, Perfusionsinstrumente, Blutzentrifugenschalen und Kolben.Aufgrund der hohen Transparenz bestehen die üblichen Kurzsichtigkeitsbrillen aus PC.
7. PTFE (Polytetrafluorethylen)
Polytetrafluorethylenharz ist ein weißes Pulver mit wachsartigem Aussehen, glatt und antihaftbeschichtet und der wichtigste Kunststoff.PTFE verfügt über hervorragende Eigenschaften, die mit allgemeinen Thermoplasten nicht vergleichbar sind, weshalb es als „Kunststoffkönig“ bekannt ist.Sein Reibungskoeffizient ist der niedrigste unter den Kunststoffen, weist eine gute Biokompatibilität auf und kann in künstliche Blutgefäße und andere direkt implantierte Geräte verarbeitet werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 25. Okt. 2023