用于医疗行业的塑料品种有哪些?要求是什么?一文全告知!
本文来源 | 链塑网 近年来,全球对生物医用材料和制品的需求不断攀升,其中以欧美、日本等发达国家地区为主,我国也愈加重视医疗行业相关的研究和生产,医疗行业发展势头逐渐显现。 随着人民生活水平提高、人口老龄化引起的医疗费用增加、新冠疫情爆发的推动下,国人的健康意识将大大增加,对医疗的需求不断增加。而医用塑料具备的各种优异性能可以满足医疗行业的多种需求。 医用塑料与其他材料对比,具备更高的安全性、更优异的生物相容性、更好的机械性能,并且可以3D打印满足个性化需求。 一、医疗器械对高分子材料的要求 根据医疗器械不同的使用环境,对高分子材料提出的要求也不同,但一般来说应该具有下列性能: (1)物理力学性能良好,能够满足相关功能的需求; (2)耐化学性能良好,能满足使用环境内的服役期限,经消毒不会影响相关性能; (3)成型加工性能好,易加工成各种形状制品; (4)无毒、无“三致”(致癌、致畸、致基因突变)作用,无热源反应,溶出物及可溶出物含量低; (5)不破坏邻近组织,不干扰机体的免疫机制,不引起材料表面钙化; (6)有较好的抗凝血性能,材料与血液接触时,不引起溶血后血球减少,不造成血中蛋白质变性,不破坏血液的有形成分; (7)材料植入体内时有足够的稳定性,且长期使用力学性能不发生明显变化(不包括降解材料)。
二、用于医疗行业的主要塑料种类 在医疗领域中有多种塑料被应用其中,包括聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS等。下面介绍八种塑料的应用: 01 聚丙烯(PP) 医用级聚丙烯具有耐伽玛射线消毒、耐高温、高刚性、高透明、高流动等优点。它主要应用于医用无纺布、一次性医用制品类、点滴透明带、医用透明管等领域。 02 聚碳酸酯(PC) 医用级聚碳酸酯具有优异的耐用性和耐化学性,有助于防止开裂,能让医疗专家更安全地为患者输送肿瘤药物。 而且医用级聚碳酸酯可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒,且不发生变黄和物理性能下降,能够应用于人工肾血液透析设备。 它还具备优异的光学透性、力学性能和阻燃性能,可应用于需要在透明、直观条件下操作,并需反复消毒的医疗器械中,如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液收集存储器、血液分离器等医疗器械。 03 聚醚醚酮(PEEK) 医用级聚醚醚酮具有优异的机械性、化学惰性、生物相容性和弹性,适合人体骨骼植入体的要求。它还具有极强的耐腐蚀、耐水解、耐化学性,使其能够在人体内依旧保持高度的稳定性,可应用于胃肠道支架、植入式体液泵和舌下神经刺激系统等领域。 04 聚氯乙烯(PVC) 医用级聚氯乙烯具有良好的物理性质、生物相容性、血液相容性、抗化学腐蚀性、韧性、抑菌和弹性等特性,可应用于医用软管、血液存储装置、透析附件、外科手套和人造器官等领域。 05 聚乙烯(PE) PE是产量最大的通用塑料,具有加工性能良好、成本低、无毒无味、生物相容性良好等优点。普通PE通常可用于药瓶、针帽、注射器推杆、输液器流量调节器、输液器和注射器的包装袋等。 06 聚苯乙烯(PS) PS在医疗领域的用量仅次于PVC和PE,质地硬而脆,有较高的热膨胀系数,因此,限制了它在工程上的应用。近几十年来,发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物,在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点。 07 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物,具有一定的刚性、硬度、耐冲击和耐化学性能、耐辐射和耐环氧乙烷消毒。 ABS在医疗上的应用主要用作外科工具、滚筒夹子、塑料针、工具盒、诊断器件和助听器外壳,特别是一些大型医疗设备的外壳。 08 聚四氟乙烯(PTFE) PTFE是氟塑料的一种,被称为塑料王,有所有塑料中最低的已知摩擦系数和最好的耐化学性。生物相容性和抗凝血性好,不分解,植入体内无不良反应且老化不明显,耐热性极好,连续使用温度260℃,可采用高温消毒。 在医学领域被广泛用于各类人工气管、食管、胆管、尿道和人工腹膜、脑硬膜及人工皮肤、人工骨骼等。
三、全球医用塑料的主要生产商和运营商 全球医用塑料市场的一些主要参与者包括Becton&Dickinson、杜邦(DuPont)、Saint Gobain Performance plastics、埃克森美孚 (ExxonMobil)、Cyro Industries、巴斯夫(BASF)、德尼培(TekniPlex)、陶氏(Dow)、科思创(Covestro)、Baxter International和Alcan Packaging以及塞拉尼斯(Celanese)、伊士曼(Eastman)、GW塑料、Orthoplastics、ARAN BIOMEDICAL TEORANTA、Rochling、沙特基础工业(SABIC)、索尔维(Solvay)等。 这些供货商在材料方面的最新发展会影响医疗和保健设备的设计和性能,展示了塑料增强应用的能力,并使改进个体治疗的装置和方式成为可能,最终提高世界各地人民的生活质量。 四、医用塑料的新技术及其发展趋势 医用塑料不论是在疾病诊断、治疗还是护理领域中均发挥着极为重要的作用。随着医用塑料及其制品在医疗科学领域中的广泛应用,形成了 一个以医用塑料为主,将理论、方法、临床医学需相互结合的新兴化、年轻化、边缘性的交叉学科领域。 该学科涉及范围较广,不仅包含物 理、化学、高分子化学、生物化学、基础医学、临床医学、解剖学、病理学,还涉及到药学、材料科学与工程、机械工程、电子信息等多个学科领域。 目前世界各国都认识到了医用塑料的重要价值,加大了研发力度。