En comparación cos materiais de vidro e metal, as principais características dos plásticos son:
1, o custo é baixo, pódese reutilizar sen desinfección, axeitado para o seu uso como materia prima para a produción de dispositivos médicos desbotables;
2, o procesamento é sinxelo, o uso da súa plasticidade pode ser procesado nunha variedade de estruturas útiles, e o metal e o vidro son difíciles de fabricar en estruturas complexas de produtos;
3, resistente, elástico, non se rompe tan facilmente como o vidro;
4, con boa inercia química e seguridade biolóxica.
Estas vantaxes de rendemento fan que os plásticos sexan amplamente utilizados en dispositivos médicos, principalmente en cloruro de polivinilo (PVC), polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), policarbonato (PC), ABS, poliuretano, poliamida, elastómeros termoplásticos, polisulfona e polieteretercetona. A mestura pode mellorar o rendemento dos plásticos, de xeito que se reflicta o mellor rendemento de diferentes resinas, como a modificación de mesturas de policarbonato/ABS e polipropileno/elastómero.
Debido ao contacto con medicamentos líquidos ou co corpo humano, os requisitos básicos dos plásticos médicos son a estabilidade química e a bioseguridade. En resumo, os compoñentes dos materiais plásticos non poden precipitarse no medicamento líquido nin no corpo humano, non causarán toxicidade nin danos nos tecidos e órganos, e non serán tóxicos nin inofensivos para o corpo humano. Co fin de garantir a bioseguridade dos plásticos médicos, os plásticos médicos que se venden habitualmente no mercado están certificados e probados polas autoridades médicas, e os usuarios son claramente informados de que graos son de grao médico.
Os plásticos médicos nos Estados Unidos adoitan superar a certificación da FDA e a detección biolóxica da USPVI, e os plásticos de grao médico na China adoitan ser probados polo Centro de Probas de Dispositivos Médicos de Shandong. Na actualidade, aínda hai un número considerable de materiais plásticos médicos no país sen un sentido estrito de certificación de bioseguridade, pero coa mellora gradual das regulacións, estas situacións mellorarán cada vez máis.
Segundo os requisitos de estrutura e resistencia do produto dispositivo, escollemos o tipo e a calidade de plástico axeitados e determinamos a tecnoloxía de procesamento do material. Estas propiedades inclúen o rendemento de procesamento, a resistencia mecánica, o custo de uso, o método de montaxe, a esterilización, etc. Preséntanse as propiedades de procesamento e as propiedades físicas e químicas de varios plásticos médicos de uso común.
Sete plásticos médicos de uso común
1. Cloruro de polivinilo (PVC)
O PVC é unha das variedades de plástico máis produtivas do mundo. A resina de PVC é un po branco ou amarelo claro, o PVC puro é atáctico, duro e fráxil, e raramente se usa. Segundo os diferentes usos, pódense engadir diferentes aditivos para que as pezas de plástico de PVC mostren diferentes propiedades físicas e mecánicas. Engadir unha cantidade axeitada de plastificante á resina de PVC pode crear unha variedade de produtos duros, brandos e transparentes.
O PVC duro non contén ou contén unha pequena cantidade de plastificante, ten boa resistencia á tracción, flexión, compresión e impacto, e pódese usar como material estrutural só. O PVC brando contén máis plastificantes, e a súa brandura, alongamento á rotura e resistencia ao frío aumentan, pero a súa fraxilidade, dureza e resistencia á tracción redúcense. A densidade do PVC puro é de 1,4 g/cm3, e a densidade das pezas de plástico de PVC con plastificantes e recheos está xeralmente no rango de 1,15 a 2,00 g/cm3.
Segundo as estimacións do mercado, arredor do 25 % dos produtos plásticos médicos son de PVC. Isto débese principalmente ao baixo custo da resina, á ampla gama de aplicacións e ao seu fácil procesamento. Os produtos de PVC para aplicacións médicas son: tubos de hemodiálise, máscaras respiratorias, tubos de osíxeno, etc.
2. Polietileno (PE, polietileno)
O plástico de polietileno é a variedade máis grande da industria do plástico, con partículas cerosas brillantes, leitosas, insípidas, inodoras e non tóxicas. Caracterízase por un prezo económico, un bo rendemento, pode ser amplamente utilizado na industria, a agricultura, o envasado e a industria cotiá, e ocupa unha posición fundamental na industria do plástico.
O PE inclúe principalmente polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de alta densidade (HDPE) e polietileno de peso molecular ultraalto (UHDPE) e outras variedades. O HDPE ten menos cadeas ramificadas na cadea polimérica, un peso molecular relativo, cristalinidade e densidade máis altos, maior dureza e resistencia, pouca opacidade, alto punto de fusión e úsase a miúdo en pezas de inxección. O LDPE ten moitas cadeas ramificadas, polo que o peso molecular relativo é pequeno, a cristalinidade e a densidade son baixas, con mellor suavidade, resistencia ao impacto e transparencia, úsase a miúdo para películas de soprado, sendo actualmente unha alternativa amplamente utilizada ao PVC. Os materiais de HDPE e LDPE tamén se poden mesturar segundo os requisitos de rendemento. O UHDPE ten alta resistencia ao impacto, baixa fricción, resistencia á fisuración por tensión e boas características de absorción de enerxía, o que o converte nun material ideal para conectores artificiais de cadeira, xeonllo e ombreiro.
3. polipropileno (PP, polipropileno)
O polipropileno é incoloro, inodoro e non tóxico. Parece polietileno, pero é máis transparente e lixeiro que el. O PP é un termoplástico con excelentes propiedades, cunha baixa gravidade específica (0,9 g/cm3), non tóxico, fácil de procesar, resistencia aos impactos, antidesviación e outras vantaxes. Ten unha ampla gama de aplicacións na vida cotiá, incluíndo bolsas tecidas, películas, caixas de entrega, materiais de blindaxe de cables, xoguetes, parachoques de coches, fibras, lavadoras, etc.
O PP médico ten unha alta transparencia, unha boa barreira e resistencia á radiación, polo que ten unha ampla gama de aplicacións na industria de equipos médicos e envases. Os materiais que non son de PVC e que teñen o PP como corpo principal úsanse amplamente na actualidade como alternativas aos materiais de PVC.
4. Poliestireno (PS) e resina K
O PS é a terceira variedade de plástico máis grande despois do cloruro de polivinilo e o polietileno, que se usa normalmente como procesamento e aplicación de plásticos dun só compoñente. As principais características son lixeiro, transparente, fácil de tinguir e bo rendemento no procesamento de moldeo, polo que se usa amplamente en plásticos cotiáns, pezas eléctricas, instrumentos ópticos e materiais culturais e educativos. A súa textura é dura e fráxil e ten un alto coeficiente de expansión térmica, o que limita a súa aplicación na enxeñaría. Nas últimas décadas, desenvolvéronse copolímeros de poliestireno modificado e a base de estireno para superar ata certo punto as deficiencias do poliestireno. A resina K é unha delas.
A resina K está feita de copolimerización de estireno e butadieno, é un polímero amorfo, transparente, insípido, non tóxico, cunha densidade de 1,01 g/cm3 (menor que a do PS, AS), maior resistencia ao impacto que a do PS, boa transparencia (80 ~ 90 %), temperatura de deformación térmica de 77 ℃. A cantidade de butadieno contida no material K, a súa dureza tamén é diferente, debido á boa fluidez do material K, o rango de temperatura de procesamento é amplo, polo que o seu rendemento de procesamento é bo.
Os principais usos na vida cotiá inclúen vasos, tapas, botellas, envases cosméticos, perchas, xoguetes, produtos de materiais substitutivos do PVC, envases de alimentos e subministracións de envases médicos.
5. ABS, copolímeros de acrilonitrilo butadieno estireno
O ABS ten certa rixidez, dureza, resistencia ao impacto e resistencia química, resistencia á radiación e resistencia á desinfección por óxido de etileno.
O ABS na aplicación médica úsase principalmente como ferramentas cirúrxicas, clips de tambor, agullas de plástico, caixas de ferramentas, dispositivos de diagnóstico e carcasas para audífonos, especialmente algunhas carcasas de equipos médicos grandes.
6. Policarbonato (PC, policarbonato)
As características típicas dos PCS son a dureza, a resistencia, a rixidez e a esterilización por vapor resistente á calor, o que fai que os PCS sexan preferidos como filtros de hemodiálise, mangos de ferramentas cirúrxicas e tanques de osíxeno (cando se usan en cirurxía cardíaca cirúrxica, este instrumento pode eliminar o dióxido de carbono do sangue e aumentar o osíxeno);
Outras aplicacións do PC na medicina inclúen sistemas de inxección sen agulla, instrumentos de perfusión, cuncas de centrífuga de sangue e pistóns. Aproveitando a súa alta transparencia, as lentes de miopía habituais están feitas de PC.
7. PTFE (politetrafluoroetileno)
A resina de politetrafluoroetileno é un po branco, de aspecto ceroso, liso e antiadherente, que é o plástico máis importante. O PTFE ten unhas propiedades excelentes que non son comparables cos termoplásticos xerais, polo que se lle coñece como o "rei do plástico". O seu coeficiente de fricción é o máis baixo entre os plásticos, ten boa biocompatibilidade e pódese converter en vasos sanguíneos artificiais e outros dispositivos implantados directamente.
Data de publicación: 25 de outubro de 2023