浅析医用高分子材料产品的成型加工及发展现状

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浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景高分子材料成型加工技术是指通过一定的工艺方法,将高分子材料从其原本的形态中提取出来,并结合适当的处理方式,对其进行成型加工,加工后物料可以得到更广泛的使用。

高分子材料十分重要,因为它们被广泛应用于行业、医药、电子、能源、建筑等领域。

此外,高分子材料成型加工技术还可以为制造分子筛、有机光传感器、有机光电器件等提供基础。

高分子材料成型加工技术主要分为热塑性塑料成型加工技术和热固性塑料成型加工技术两种类型。

热塑性塑料成型加工技术可包括挤出成型、吹塑、注塑、热成型等,是一种重要的材料加工方法,适用于大面积、连续或非连续的制造高分子制品。

其中,挤出成型是一种适用于生产管道、管材等产品的重要技术。

吹塑则是用于制造塑料瓶等产品的方法,其工艺简单、成本低。

注塑技术借助于先进的制造技术,能够制造出复杂形状的产品,逐渐成为现代工艺的重要手段。

热成型是一种用于制造高分子产品的常用技术,包括真空成型、冲压成型和热压成型等。

热固性塑料成型加工技术则以增强塑料制品和复合材料制品生产过程为主,如手拉式成型、硬质模塑成型、自动成型等。

手拉式成型技术是一种慢速制造的方法,适用于小型批量生产。

硬质模塑成型技术是通过木制模具等生产工具进行加工的,能够大量生产,但制品质量容易受到温度影响。

自动成型技术是以数控机床为代表,通过为数不同的生产工序预设程序,可以实现大规模生产高品质制品的操作。

综上所述,高分子材料成型加工技术是一项十分重要的工艺技术,能够广泛应用于行业、医药、电子、能源、建筑等领域。

随着新型材料的开发和生产的不断推进,高分子材料成型加工技术将在更广泛的领域中发挥重要作用。

浅析高分子材料发展现状和应用趋势

浅析高分子材料发展现状和应用趋势

浅析高分子材料发展现状和应用趋势【篇1】浅析高分子材料发展现状和应用趋势一、有机高分子材料概述有机高分子材料是指区别于通用的、具有高性能或特殊功能等特点的有机高分子材料,表现为性能优异,价格高,产量低。

其特点覆盖面广、产品种类多;投资与技术高度密集,技术含量高;高风险、高收益。

按使用性质划分,有塑料、橡胶、合成纤维、专用及精细化学品等;按用途划分有结构型和功能型;按功能型细分则有光、电、磁功能和生物相容功能;以生物质为原料生产的高分子材料也被划入了新型有机高分子材料。

新型有机高分子材料应用广泛,工程塑料、复合材料、功能高分子材料、有机硅及氟系材料、液晶材料、特种橡胶、高性能密封材料等新型高分子材料被广泛应用于电子电器、交通运输、机械、建筑、生物、医疗及农业生产资料等领域。

二、有机高分子材料国内现状国内有机高分子材料的研究不断取得新的进展:国家重点科技攻关项目聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等类树脂专用材料及其加工技术,通过了国家有关部门的验收;一种用于家电产品的新型紫外光固化涂料 JD-1紫外光固化树脂已开发成功;超高分子量聚丙烯酰胺合成技术在大庆油田化工总厂研制成功; PTC智能恒温电缆、多功能超强吸水保水剂、粉煤灰高效活化剂等等,都是我国在高分子材料领域取得的不俗成果。

我国在高分子单链单晶的研究也取得国际领先的成绩:成功地制备出顺丁橡胶的单链单晶,独创性地开展了单分子链玻璃体的研究,首次观察到高分子液晶态的新的纹影结构。

塑料行业单纯从实验室阶段的研究来讲,我国与国际上的差距并不是很大。

但从实验室研究走向产业化这一阶段,与国外相比,我们的差距就被大幅度拉开了,因此塑料产业的发展趋势主要是尽快对主要新型品种的产业化。

橡胶工业的发展重点是进一步完善橡胶装置技术工艺,进行产品结构调整,提高氯丁胶、乙丙橡胶、丁腈胶和丁基胶的产业化生产能力;充分利用原料、市场条件现已成熟的有利时机,加快推进异戊橡胶工业化进程,尽快实现工业化生产;大力发展改性丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶等市场急需的产品品种。

我国医用高分子材料的发展现状

我国医用高分子材料的发展现状

我国医用高分子材料的发展现状摘要: 对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。

关键词: 医用高分子材料;相容性;组织工程前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。

另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。

医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。

它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。

医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。

医用高分子材料[1]是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。

1、医用高分子材料的目前需求人的健康长寿依赖于医学的发展。

现代医学的进步已经越来越依赖于生物材料和器械的发展,没有医用材料的医学诊断和治疗在现代医学中几乎是不可想象的。

目前全球大量用于医疗器械的生物医学材料主要有20种,其中医用高分子12种,金属4种,陶瓷2种,其他2种[2]。

利用现有的生物医学材料已开发应用的医用植入体、人工器官等近300种,主要包括:起搏器、心脏瓣膜、人工关节、骨板、骨螺钉、缝线、牙种植体,以及药物和生物活性物质控释载体等。

近年来,西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以10%~20%的速度增长[3],而国内也以20%左右的速度迅速增长。

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景高分子材料是一类聚合物材料,主要由大量重复单体分子组成,具有优异的物理、化学和机械性能。

高分子材料成型加工技术是指将高分子材料加工成所需形状和尺寸的过程,多种成型加工技术的应用使得高分子材料得以广泛应用于各个领域,具有广阔的应用前景。

目前常用的高分子材料成型加工技术主要包括挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等。

挤出成型是将高分子材料加热到熔融状态后通过挤压机的螺杆将熔融物料挤出模具,经过冷却和固化后得到所需产品。

挤出成型可以生产管材、板材、棒材、型材等,具有生产效率高、成本低的优点,被广泛应用于塑料、橡胶、纺织等行业。

注射成型是将高分子材料加热融化后通过注射机的注射筒注入加热到一定温度的模具中,经过冷却后得到所需产品。

注射成型技术广泛应用于塑料制品生产,可以生产出各种精密结构的产品,如塑料盒、塑料杯、电子配件等,具有产品精度高、自动化程度高的特点。

吹塑成型是将高分子材料加热融化后通过吹塑机的吹塑头将熔融物料挤出圆筒状膜,然后通过气流将膜吹成空气袋、塑料瓶等产品。

吹塑成型技术适用于生产中空成型制品,如塑料瓶、塑料桶等,具有产品轻、薄、透明的特点。

高分子材料成型加工技术应用前景广阔。

高分子材料具有重量轻、成本低、易加工、良好的机械性能等优点,被广泛应用于汽车、航空、建筑、电子、医疗器械等领域。

在汽车领域,高分子材料可以替代传统的金属材料,减轻汽车重量,提高燃油经济性和安全性能。

目前,越来越多的汽车零部件采用高分子材料制造,如塑料车灯、塑料车身构件等。

在航空领域,高分子材料具有重量轻、耐高温、抗腐蚀等特点,可以用于制造飞机机身、发动机组件、飞机内饰等,使飞机更加节能环保。

在建筑领域,高分子材料可以用于制造屋顶、墙壁、地板等建筑材料,具有隔热、隔音、耐候性好的特点,同时还可以降低建筑物的整体重量,提高施工效率。

在电子领域,高分子材料可以用于制造电子器件、电池隔膜等,具有绝缘性能好、导电性能稳定的特点,能够提高电子产品的性能。

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景【摘要】本文探讨了高分子材料成型加工技术及其应用前景。

在介绍了研究的背景和意义。

在详细讨论了高分子材料的成型加工技术概述、成型方法、发展趋势,以及在汽车工业和医疗器械领域的应用。

在展望了高分子材料成型加工技术的前景,并进行了总结。

高分子材料具有轻量化、耐腐蚀、耐高温等优点,在各个领域都有广泛的应用前景。

随着技术的不断进步,高分子材料成型加工技术将会更加成熟,为各行业带来更多的创新和发展机遇。

【关键词】高分子材料、成型加工技术、应用前景、汽车工业、医疗器械、发展趋势、前景展望、总结1. 引言1.1 研究背景高分子材料是一类具有重要应用前景和广泛用途的材料,具有轻量、高强度、耐腐蚀等优点,因而在工业生产中扮演着重要的角色。

随着科技的不断发展,高分子材料的应用范围也在不断扩大,对其成型加工技术的研究变得愈发重要。

研究背景:随着社会的进步和科技的发展,高分子材料在各个领域的应用越来越广泛,其性能要求也越来越高。

而高分子材料的成型加工技术是其应用的关键,直接影响到产品的质量、效率和成本。

深入研究高分子材料成型加工技术,不仅可以提高产品的质量,降低生产成本,还可以推动高分子材料在各个领域的应用拓展和创新,为社会经济的发展做出贡献。

通过对高分子材料成型加工技术的深入研究和探讨,可以为高分子材料的制造和应用提供更多的技术支持和解决方案,推动其在各个领域的应用实现突破和创新。

研究高分子材料成型加工技术的意义重大,具有广阔的发展前景。

1.2 研究意义高分子材料成型加工技术在当今社会中扮演着至关重要的角色。

高分子材料具有轻质、耐腐蚀、耐磨损等优点,因此在各个领域都有广泛的应用。

通过研究高分子材料成型加工技术,可以提高材料的性能,并且可以满足不同领域对材料性能的需求。

深入研究高分子材料成型加工技术具有重要的研究意义。

高分子材料成型加工技术的研究不仅可以推动材料科学领域的发展,还可以促进各个行业的创新和进步。

我国医用高分子材料的发展现状

我国医用高分子材料的发展现状

四、应用场景
1、医疗器械:医用高分子材料被广泛应用于医疗器械的生产,如人工关节、 人工晶体、手术缝合线等。
四、应用场景
2、药物载体:医用高分子材料可以作为药物载体,实现药物的定向传输和控 释,提高药物的治疗效果和降低副作用。
四、应用场景
3、组织工程:医用高分子材料可以作为组织工程的支架材料,辅助机体组织 的再生和修复。
六、总结
六、总结
我国医用高分子材料产业的发展迅速,已经成为全球医用高分子材料的重要 生产国之一。虽然我国在一些关键技术方面与国际先进水平存在差距,但国内企 业正在努力加强技术创新和自主研发,不断提高产品的质量和性能。预计未来几 年,我国医用高分子材料的市场需求将继续增长,同时企业的技术创新和绿色环 保意识也将不断提升。
3、加工成型技术
3、加工成型技术
加工成型技术是医用高分子材料产业的重要组成部分,涉及到产品的形状、 尺寸和性能等方面。我国企业在加工成型技术方面已经有了较为成熟的生产线和 技术人才,但在高端产品的加工成型技术方面仍存在一定差距。
四、应用场景
四、应用场景
医用高分子材料在医疗领域的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:

谢谢观看
2、绿色环保
2、绿色环保
随着环保意识的不断提高,医用高分子材料的绿色环保已经成为未来发展的 重要趋势。需要采用环保材料和环保生产工艺,实现医用高分子材料的可降解和 可回收利用,减少对环境的污染。
3、个性化定制
3、个性化定制
随着医疗水平的提高和患者需求的多样化,医用高分子材料的个性化定制已 经成为未来的发展趋势。需要加强技术研发和生产工艺的改进,实现医用高分子 材料的个性化定制,满足不同患者和医疗需求。
一、发展历程

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景高分子材料是一类具有高分子结构的大分子化合物,是材料科学中的重要分支之一。

因其具有良好的机械性能、化学稳定性和加工性能,广泛应用于各个领域。

高分子材料的成型加工技术是指利用各种加工方法将高分子材料加工成所需的形状和结构的技术过程。

本文将从高分子材料的成型加工技术和应用前景两方面进行探讨。

一、高分子材料的成型加工技术1. 传统成型加工技术传统的高分子材料成型加工技术主要包括注塑、挤出、压延、吹塑等方法。

注塑是将高分子材料加热熔融后注入模具中,通过冷却凝固成型的方法;挤出是将高分子材料加热熔融后通过模具挤出成型;压延是将高分子材料经过热处理后通过辊压成型;吹塑是将高分子材料热塑性塑料加热软化后吹塑成型。

这些传统成型加工技术已经相当成熟,能够满足大部分高分子材料的成型需求。

随着科技的不断进步,一些先进的高分子材料成型加工技术也逐渐被引入到生产中。

注塑成型技术已经从传统的机械注塑发展到了电子控制注塑、气压注塑等先进技术,使得成型质量更加稳定和精确;3D打印技术的出现,使得高分子材料可以通过层层堆积的方式进行成型,为个性化定制和小批量生产提供了新的选择;光固化技术可以通过紫外光照射固化树脂,实现快速成型。

这些先进的成型加工技术不仅提高了生产效率,还为高分子材料的应用拓展提供了更多可能性。

二、高分子材料的应用前景1. 医疗领域高分子材料在医疗领域有着广泛的应用前景。

生物可降解的高分子材料可以用于制备缝合线、骨修复材料等医用器械;高分子材料还可以用于制备人工关节、人工血管等人体植入材料;高分子材料还可以用于药物传输系统的制备,如缓释片、微球等,为药物的控释提供了新的途径。

2. 新能源领域在新能源领域,高分子材料可以作为太阳能电池、燃料电池、储能材料等的关键组成部分。

通过设计合成具有特定结构和性能的高分子材料,可以提高新能源材料的能量转换效率和循环稳定性。

3. 光电领域高分子材料在光电领域也有着广泛的应用前景。

2024年医用高分子材料及制品市场发展现状

医用高分子材料及制品市场发展现状引言医用高分子材料及制品是医疗行业中的重要组成部分,广泛应用于医疗器械、医用耗材、医用包装等领域。

本文将对医用高分子材料及制品市场的发展现状进行分析和总结。

医用高分子材料的特点与应用医用高分子材料具有良好的生物相容性、生物降解性、机械性能、耐磨性和耐腐蚀性等特点,适用于医疗器械、人工器官、生物医学材料和敷料等制作。

其中,聚乳酸、聚己内酯、聚氧化亚乙烯等材料在医疗器械制造中得到广泛应用。

医用高分子制品市场现状医用耗材市场随着人口老龄化和医疗技术的发展,医用耗材市场持续增长。

一次性医用高分子制品如注射器、输液器、导管等具有方便、卫生和安全等优势,市场需求不断增加。

医用包装市场医用高分子材料在医疗器械和药品包装中的应用也很广泛。

塑料瓶、塑料袋等包装制品具有良好的密封性和防污染性能,能够有效保护药品和医疗器械的品质和安全。

生物医学工程市场生物医学工程领域对医用高分子材料及制品的需求也在不断增长。

人工关节、植入物、修复组织工程材料等领域都需要具备良好生物相容性和生物降解性的高分子材料来应用。

市场发展趋势生物可降解材料的需求增加由于环境保护和可持续发展意识的提升,对生物可降解材料的需求不断增加。

生物可降解材料可以减轻对环境的污染,并有助于降低医疗废物的处理压力。

高性能医疗器械的快速发展高性能医疗器械的需求也在不断增加。

随着医疗技术的快速发展,对医用高分子材料的性能要求也在不断提高。

个性化医疗的兴起个性化医疗的兴起为医用高分子材料及制品的市场带来了新的机遇。

个性化医疗需要量身定制的医疗器械和材料,对高分子材料的特性、功能和适应性提出了更高的要求。

总结医用高分子材料及制品市场在医疗行业中扮演着重要角色,随着医疗技术的进步和需求的增加,市场发展前景广阔。

生物可降解材料的需求和高性能医疗器械的快速发展为市场带来新的机遇和挑战。

预计未来,医用高分子材料及制品市场将保持稳定增长,并推动医疗行业的发展。

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景高分子材料是一种具有分子量较高的聚合物材料,其种类繁多,具有结构多样性和性能优越性,因此在各个领域都得到了广泛的应用。

高分子材料的成型加工技术是将高分子材料加工成各种形状和尺寸的工艺技术,它包括熔融成型、溶液成型、模压成型、注射成型、吹塑成型、挤出成型等多种加工方法。

本文将从高分子材料的成型加工技术和应用前景两个方面进行探讨。

一、高分子材料成型加工技术高分子材料成型加工技术是将高分子材料通过加工方式成为具有一定形状和性能的制品过程。

目前,高分子材料的成型加工技术主要分为以下几种:1. 熔融成型熔融成型是将高分子材料加热到熔点后,通过挤出、压延、注射等方式使其成型的方法。

常见的熔融成型方法有挤出成型和注射成型。

挤出成型是将熔化的高分子材料通过挤出机挤压成型,适用于生产各种塑料管材、板材、型材等。

注射成型是将熔化的高分子材料注入模具中,冷却后得到成型制品,适用于生产各种塑料制品。

2. 溶液成型溶液成型是将高分子材料溶解在溶剂中,然后通过浇铸、浸渍等方式使其成型的方法。

溶液成型适用于生产薄膜、纤维、涂层等制品,如溶液浇铸法生产聚醚脂薄膜、溶液浸渍法生产纤维增强复合材料等。

3. 模压成型模压成型是将高分子材料加热软化后,放入模具中施加压力成型的方法。

模压成型适用于生产各种塑料制品,如家具、日用品、电器外壳等。

4. 吹塑成型6. 管材挤出成型管材挤出成型是将高分子材料通过管材挤出机挤出成型的方法。

管材挤出成型适用于生产各种塑料管材。

二、高分子材料的应用前景高分子材料因其种类繁多、性能优越、加工成型方便等特点,在各个领域都得到了广泛的应用。

在建筑领域,高分子材料可用于生产各种隔热、隔声、耐候、耐腐蚀的建筑材料;在汽车领域,高分子材料可用于生产汽车外饰件、内饰件、发动机零部件等;在电子领域,高分子材料可用于生产电子产品外壳、线缆、电路板等;在包装领域,高分子材料可用于生产塑料包装袋、瓶、箱等。

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景高分子材料是一种具有特殊化学结构的材料,具有较高的分子量和可塑性,是一种极具应用潜力的材料。

高分子材料的成型加工技术是指将原始高分子材料通过各种成型加工技术和设备进行成型制备成特定形状和尺寸的工程制品的过程。

高分子材料成型加工技术的发展和应用前景受到广泛关注,本文将从成型加工技术和应用前景进行探讨。

一、高分子材料成型加工技术概述高分子材料成型加工技术是指将高分子材料通过热塑性加工、热固性加工、弹性体加工以及无机-有机复合材料加工等加工技术,将原始高分子材料进行成型加工并制备成特定形状和尺寸的工程制品。

高分子材料成型加工技术主要包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型、压制成型、注射成型、流延成型,离子交换成型以及气相沉积成型等。

这些成型加工技术包括了热塑性高分子材料的熔炼和成型加工、热固性高分子材料的固化和成型加工以及弹性体高分子材料的弹性变形和成型加工等。

这些成型加工技术都是高分子材料成型加工的基础技术。

1.注塑成型是指将高分子材料在一定的温度和压力条件下,将高分子材料熔融后注入到模具中,通过模具的闭合压力和温度条件,使高分子材料在模具中冷却凝固而成型的成型加工技术。

注塑成型是一种连续性生产的高效成型加工技术,具有制品精度高、生产效率高的优点。

8.离子交换成型是指通过离子交换的方式将原始高分子材料进行成型的成型加工技术。

离子交换成型是一种通过离子交换法进行高分子材料成型的新型成型加工技术。

高分子材料成型加工技术的发展和应用前景是一种新型的复杂成型加工技术,是一种解决高分子材料成型难题的新型技术。

高分子材料成型加工技术的应用前景是在食品包装、医疗器械、建筑材料、汽车零部件、环保材料、工业管道和航空航天材料等领域具有极高的应用潜力。

1.食品包装领域:高分子材料成型加工技术在食品包装领域可以应用于各种塑料包装袋、塑料保鲜盒、塑料餐具和塑料杯具等食品包装制品的生产。

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浅析医用高分子材料产品的成型加工及发展现状来源:硕士毕业论文一、医用高分子材料种类塑料作为一种十分重要的材料,在医疗卫生领域得到了广泛应用。

它既可制成一次性医疗器械如点滴瓶、注射器等,又能用于非一次性医疗设备如计量器、外科仪器等,医用塑料领域是目前塑料工业最有发展潜力的市场之一。

根据实际应用,医用塑料材料大致分为制作人工脏器、修复人体缺陷和制作医疗器械三大类。

(1)植入体内,永久性替代使用的人工脏器或部位的塑料材料。

例如人工血管、人工心脏瓣膜、人工食道、人工气管、人工胆管、人工尿道等。

此外,在手术过程中,用于体外暂时替代使用的人工脏器有人工肾脏、人工心脏、人工肺、人工肝脏等。

(2)修复人体某部分缺陷的人工材料。

例如人工皮肤、人工骨、人工关节、人工耳朵、人工鼻、假肢、角膜接触眼镜等。

(3)用作医疗器械的塑料材料。

例如医用容器有输液瓶、输液袋、输血袋、腹膜透析液袋、血袋等;一次性医疗用品有注射器、输液器、输血器、静脉导液管、各种插管、血液导管、检验用具、病人用具、手术室用具、诊疗用具和绷带等。

不同种类的塑料在医用塑料市场上的消费比例是不同的。

聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)用量最大,各占28%和24%;聚苯乙烯(PS)占18%;聚丙烯(PP)占16%;工程塑料占14%。

在工程塑料中,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)占23%,ABS/苯乙烯-丙烯晴共聚物(SAN)占16%;聚碳酸酯(PC)占12%;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)占10%,其它医用工程塑料有尼龙(PA)、聚甲醛(POM)、聚氨酯(PUR)、有机硅、氟聚合物、纤维素塑料、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等[1]。

二、医用高分子材料特点同普通高分子材料相比,医用高分子材料在单体及其聚合物的残留、锌、铅、镉、铜、钡、锡等金属离子的残留及树脂纯度、分子量分布等都有较高要求。

但是在塑料类医疗器械的制备和产业化过程中,决定医疗器械质量和水平的不仅仅是医用塑料本身的性能。

实际上在塑料类医疗器械的制备中,加工工艺和技术装备条件在塑料类医疗器械的质量和水平中起着决定性的作用。

医用高分子材料的特点如下:(1)优良的热稳定性、化学稳定性及可杀菌消毒;(2)优良的生物体替代性和生物体相容性,不会引起炎症和过敏,不会致癌,具有抗血栓性;(3)长期埋植在体内,不会丧失拉伸强度和弹性模量等物理力学性能;(4)易于加工成所需要的复杂的形状[2,3]。

三、中国医用塑料及器械产业随着全球人口数量的持续增长,特别是老龄化人口以及患有慢性病的人数的增加,促进了医疗服务市场的持续增长,特殊医疗器械得到广泛需求。

由于高分子材料的优异特性而且能够降低成本,目前,医疗用品及器械从大型诊断仪器、一次性医疗用品以至精细的人造器官均离不开高分子材料,高分子材料已逐渐成为医疗用品及器械的重要原材料之一[4,5,6,7,8]。

中国医用塑料及器械产业从上世纪末到现在的十余年间取得了不同凡响的长足发展,应用领域也从药品、药剂包装和点滴瓶等一次性物品,延伸到了外科仪器等非一次性设备。

但是由于起步较晚,我国医疗器械的生产水平仍然处于十分落后的局面,其主要原因倒不是材料问题,加工工艺和技术装备才是目前制约我国医疗器械水平的症结。

与美国人均三百多美元年消费水平比较,中国的年人均消费额只有三十多元人民币,差距还是相当大的。

目前我国医用塑料制品的产值仅占世界医用塑料制品产值的2~3%,人均消耗量也不到发达国家的5%。

国内企业大都不掌握核心信息,中高档的市场仍然被国外公司占领。

为了提高我国医疗器械产品的技术水平,推动医疗器械产业的发展,20 世纪90 年代开始国家对介入医学和介入导管工业给予了前所未有的重视。

科技部将医疗器械关键技术研究及重大产品开发列入国家九五重大攻关项目和十五国家科技攻关计划重点项目,国家计委将医用导管及附件的产业化列为高技术产业化示范项目,国家经贸委也三次立项支持介入医疗器械产业化项目。

由此可见医疗器械加工技术的重要性和紧迫性[9,10]。

四、医用高分子材料加工特点制备医疗器械的车间必须是全封闭式,并安装大功率空调换气机以及时排除有害气体,保证车间恒温及空气清洁,产品生产过程中,严禁使用脱模剂与除锈剂,确保产品不受到污染。

目前我国已经出台相关标准对医疗器械的生产环境进行规定,如要求实施GMP 规范和医疗ISO 质量管理体系,确保生产流程各点不出现问题[11]。

医用高分子材料产品一般生产工艺流程。

五、医用高分子材料产品加工技术5.1.专用设备与加工技术微注射、高速高精密注射、注拉吹成型、拉吹成型、挤吹成型、精密挤出、多层共挤吹塑、多层共挤流延、热压成型5.1.1 医用导管高速精密挤出精密医用导管所示,主要特征是:尺寸微小(0.5 毫米至数毫米)、形状复杂、几何精度要求高、卫生指标高、生化稳定性高等。

精密医用导管的管材部分采用挤出成型方法进行生产,配件主要采用注射成型方法进行生产。

其中管材部分的生产工艺流程。

是一种微细介入导管机头的双管挤出式结构,当物料进入人字形机头体后,在分流锥的作用下逐渐分成两股,分别进入单管流道并独立成型,一次可连续成型两根导管。

图5所示一种共挤出机头结构,采用共挤出技术制造的多层管具有单层管所没有的物理性质。

共挤出成形管的内壁或外壁通常具有一层或多层厚度为0.002 至0.005 英寸的涂层薄皮。

薄皮能与较厚的(0.005 至0.100 英寸)主要内层或中间过渡层组合在一起。

外皮能够避免功能层材料的损伤,或防止管件的内置物与使用者和/或其他内置物相互接触。

挤出成型是指将塑料熔化后泵送入加热的模具,使其冷却成形的过程。

共挤出也是同样的过程,只是采用了多台挤压机泵送多种材料来制造产品。

共挤出技术在当今医疗设备市场上的用途极为广泛。

特别值得一提的是,制造商可以通过不同材料的组合来改善产品的性能,这些改变包括更好的化学耐受性、机械性能、视觉美感,以及成本的降低。

由于所用材料存在差异,管件可能具有完全不同的物理性质。

例如,PVC 管可软可硬,可透明或不透明,其耐久性适用于大多数医疗领域;聚乙烯管的硬度和化学耐受性更强,却是半透明物质;聚碳酸脂管的透明度高,耐高温,却非常坚硬。

如果用某种材料制成的管件缺少某种物理性质,通过共挤出技术就可以为其增加这种性质。

图5 是一种共挤出成型机头,图6 显示的是一层很薄的高硬度热塑橡胶被压进低硬度热塑橡胶的内部。

该组合提供了一个相对较硬的内表面,便于电缆的插入,而管件仍然保持其基本的物理柔韧性。

5.1.2 中空成型(挤吹,注吹,注拉吹)中空吹塑成型的一般原理为将压缩空气鼓入熔融的型坯,使之横向吹胀,紧贴于模具型腔表面,经过冷却成为中空制品,根据型坯制造方法不同,可分为注射吹塑、挤出吹塑、注射拉伸吹塑、挤出拉伸吹塑和多层吹塑等。

见图7 和图8 的注射吹塑和挤出吹塑的工艺过程。

5.1.3 医用多层薄膜生产德国Dr. Collin 公司医用多层薄膜生产线,能够生产大输液袋及其二次包装材料,在大输液袋及其二次包装领域,PE、PP、PA 和其它适用材料已渐渐取代PVC。

但是,单层聚烯烃薄膜在性能上并不能完全取代PVC,因此需要3、5 甚至7 层的多层共挤系统才能解决此特殊问题。

在生产过程中,从制膜到制袋,袋内保持高度洁净;薄膜各向性能均衡;可针对不同结构层应用合适材料。

5.1.4 真空和热压成型将裁成一定尺寸和形状的片材,夹在模具的框架上,让其在高弹态的适宜温度加热软化,片材一边受热、一边延伸,而后凭借施加的压力,使其紧贴模具的型面,取得与型面相仿的形样,经冷却定型和修整后即得制品。

5.1.5 医用产品注塑成型技术运用注塑成型技术生产的医用塑料制品占整个生产量的70%以上,是医用塑料制品生产的最主要形式。

医用注塑机是以普通注塑机为基础,并严格根据医用塑料制品成型的要求进行设计制造的,以满足相应的洁净度要求和卫生指标。

医用产品注塑成型生产时注塑机的布局有以下三种方案:(1)注塑机整体放置于洁净室内,如所示,瑞士耐驰特Netstal 公司SYNERGY 系列注塑机可整体放置于洁净室内进行生产,广东泓利机器有限公司开发了JPH H 系列医用专用注塑机,整机成为独立于洁净室的洁净系统,并分为锁模单元和注射单元。

是医疗、制药、化妆品和光学媒介行业专用的洁净室注塑系统;(2)只将注塑机的锁模部分放置于洁净室内,如所示,德国克劳斯玛菲Krauss-Maffei公司CX 系列二板式注塑机,悬臂式的锁模单元单独作为一个洁净单元。

处于生产状态的注塑机可沿着轨道移动,悬臂式的锁模单元被移入洁净室生产。

安装更换模具时,注塑机的锁模单元再移出洁净室;(3)仅对模具空间进行净化处理,从空气净化层流箱出来的洁净空气流经模具空间,产品从净化空气通道被输送到洁净室装配线上。

如图13 所示,一个提供层流空气的净化箱安装在模具上方,可以保持模具部位洁净。

目前,国内通常采用的是第1 种方案,国外,克劳斯玛菲的CX 系列双模板注塑机采用第2 种方案,最节省洁净成本的方案应该是第3 种。

5.2.二次成型设备表面改性、管体的端部成形、管体的焊接、气囊成形、气囊组装、管体开孔等组装机(线):输液器组装机、注射器组装机、管路组装机5.2.1 表面改性表面改性可以改善导管的物理机械性能,增进生物相容性。

事实上,大多数的生物反应发生在表面,因此,对医疗器械尤其是介入性和植入性器械界面、表面特性在医疗器械中有现实的重要意义,也是考察医疗器械技术水平的重要指标。

导管涂层的处理方法包括喷涂、浸渍、真空沉积技术、等离子沉积、化学电镀、接技或键合、水凝胶包覆法、导管的复合挤出等。

通过表面处理可以改变医疗器械的性能或赋予产品的特殊功能如硬度、耐磨性、结合强度、润滑性、润湿性、血液相容性、抗菌性和耐细菌粘附性、细胞生长和组织整合、蛋白质和细胞粘附性能等。

常见涂层有:(1)抗凝血涂层,可提高生物相容性,延长医用塑料产品与血液的安全接触时间,提高治疗效果;(2)超润滑涂层,可避免损伤,减少阻碍,减少手术时间,减低插管力量,增加病人舒适度,降低痛苦,增强导管进入弯曲组织如血管等的能力,减少组织刺激和损伤,涂层同样可以提供抗菌和药物释放功能;(3)抗粘附涂层,可防止与人体组织的粘联等;(4)抗菌涂层,可使长期植入人体部件抗菌;(5)超声涂层,可提高超声显像度;(6)磁性涂层,可提高磁性显像度。

文献中采用静电吸引层层自组装技术(Layer-by-Layer self-assembly,LBL),在体外循环PVC 导管表面组装锌/多糖多层薄膜,使得材料表面形成稳定的糖锌络合物涂层,进行表面抗凝血修饰以提高其血液相容性。

5.2.2 焊接目前塑料的常用连接方式有粘接、机械连接、焊接等,其中焊接是重要的一种,它具有连接强度高、表面连续性好、应用范围广、工艺简单、可实现机械化、生产效率高等优点,得到了广泛应用。

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