常见医用塑料品种的介绍

常见医用塑料品种的介绍

与玻璃和金属材料相比，塑料的主要特点：

•本钱较低，可以不必消毒重复运用，适合用作一次性医疗器械的生产原料；

•加工简洁，利用其塑性可以加工成各种各样有用的构造，而金属和玻璃很难制

造成困难构造的制品；

•坚韧，富有弹性，不象玻璃那样易破裂；

•具有良好的化学情性和生物平安性。

这些性能优势使塑料在医疗器材中具有广泛应用，主要包括聚氯乙烯(PVC),聚乙

烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、ABS、聚氨酯、聚酰胺、热

塑性弹性体、聚碉和聚酸港酮等。共混可以改善塑料的性能，使不同树脂的最正确性能

表达出来，如聚碳酸酯/ABS、聚丙烯/弹性体等共混改性。

一般的塑料合成以后，从大石化厂的合成塔出来，都是面粉状的粉末，不能用来干

脆生产产品，这就是人们常说的从树汁中提取出脂的成份是一样的，也称为树脂，也叫

粉料，这是一种纯净的塑料，它流淌性差，热稳定性低，易老化分解，不耐环境老化。

人们为了改善以上缺陷，在树脂粉中参与热稳定剂、抗老化剂、抗紫外光剂、增塑剂等,

经过造粒改性，增加它的流淌性，生产出适应各种加工工艺的、有特殊性能的、不同牌

号的塑料品种。所以，同一种塑料品种有很多牌号，依据加工方法来分，有注塑级的，

有挤出级的，有吹膜级的；依据性能来分，有高刚性的，有增韧的，等等。医疗器械厂

家普遍运用的塑料材料都是经过改性可以干脆运用的塑料颗粒。对于市场中没有的具有

特殊性能的产品，器械厂可以引进造粒生产线，通过不同的配方设计，加工生产塑料颗

粒。

由于要与药液接触或与人体接触，医用塑料的根本要求是具有化学稳定性和生物平

安性。简洁来说，塑料材料中的组成成分不能析出进入药液或人体，不会引起组织器官

的毒性和损伤，对人体是无毒无害的。为了确保医用塑料的生物平安性，通常在市面销

售的医用塑料都是通过医疗权威部门的认证和检测，并且明确告知运用者哪些牌号是医

疗级的。

美国的医用塑料通常会通过FDA认证和USPVI生物检测，我国医疗级的塑料通常

经过山东医疗器械检测中心的检测。目前国内还有相当一局部医用塑料材料未经严格意

义上的生物平安认证，但随着法规的渐渐健全，这些状况会越来越改善。

依据器械制品的构造和强度要求，我们来选择相宜的塑料类型和恰当的牌号，并确

定材料的加工工艺。这些性能包括加工性能、力学强度、运用本钱、装配方式、可灭菌

性等。现将常用的几种医用塑料加工性能和物理化学性能进展介绍。

1.聚氯乙烯PVC5.ABS

2.聚乙烯PE6.聚碳酸酯PC

3.聚丙烯PP7.聚四氟乙烯PTFE

4.聚苯乙烯(PS)和K树脂

1.聚氯乙烯(PVC,Polyvinylchloride)

PVC是世界上产量最大的塑料品种之一。PVC树脂为白色或浅黄色粉末，纯PVC

属无规立构，硬而脆，很少应用。依据不同的用途可以参与不同的添加剂，使PVC塑

件呈现不同的物理性能和力学性能。在PVC树脂中参与适量的增塑剂，就可制成多种

硬质、软质和透亮制品。

硬PVC不含或含有少量的增塑剂，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能，可

单独用作构造材料。软PVC含有较多的增塑剂，它的松软性、断裂伸长率、耐寒性增

加，但脆性、硬度、抗拉强度降低。纯PVC3,参与r增塑剂和填料等的PVC3范围内。

据市场估计，医用塑料产品大约25%是PVC。主要是由于该树脂的本钱较低、应用

范围广袤、及其易加工。医学应用的PVC产品有：血液透析管路、呼吸面罩、吸氧管

等。

加工工艺条件：

•可以注塑、挤出、吹膜、压延。

•通常不须要枯燥处理。

•熔化温度：170-200°C,模具温度：20-50℃

・注射压力:可大到1500bar,保压压力：可大到1000bar<>

•注射速度：为防止材料降解，一般要用相当低的注射速度。

主要性能特点：

•PVC材料是一种非结晶性材料，能溶于环已酮和四氢吠喃等有机溶剂。所以通常

运用环己酮来粘接PVC部件。

•PVC材料在实际运用中常常参与稳定剂、润滑剂、染色剂等添加剂。

•铅钢添加物是PVC最有效的热稳定剂，但制止用在医疗上，钙锌添加物常常作

为医用级PVC的稳定剂。

・邻苯二甲酸盐(DEHP)作为医用PVC的增塑剂，这种增塑剂的析出会对人体造成

毒害，已引起欧洲和北美卫生组织的关注，我国药监部门也开场留意这个问题。

•PVC热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出氯化氢气体，使PVC变色。

・应用温度范围较窄，一般在-15-5℃之间。

•PVC的收缩率较-0.5%。

•PVC为极性材料，简洁与一些极性药物发生吸附。

•软质PVC膜可运用高频焊接加工成袋子，如袋式输液器、尿袋。

2.聚乙烯(PE,Polyethylene)

聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大的品种，乳白色，无味、无臭和无毒的光泽性蜡

状颗粒。其特点是价格廉价，性能较好，可广泛地应用于工业、农业、包装及日常工业

中，在塑料工业中占有举足轻重的地位。

PE主要包括低密度聚乙烯1LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）以及超高分子量的聚乙

烯（UHDPE）等品种。HDPE的高分子链上支链较少，相对分子质量、结晶度和密度较高,

硬度和强度较大，不透亮性差，熔点较高，常用于注塑件。LDPE带有很多支链，因而相

对分子质量较小，结晶度和密度较低，具有较好的松软性、耐冲击及透亮性，常用于吹

膜，是目前广泛运用的PVC可选的替代品。也可以依据运用性能要求将HDPE和LDPE两

种材料混合运用。UHDPE具有较高的冲击强度、低摩擦性、耐应力开裂性和较好的吸能

特性，使之成为人造臀、膝盖和肩部连接器的志向材料。

加工工艺条件：

•枯燥：吸水性小，一般不须要枯燥，熔化温度170-260℃,模具温度20-40工

•注射压力；最大可到1500bar,保压压力；最大可到750bar,注射速度；建议运

用快速注射速度。

•流道和浇口：可以运用各种类型的流道和浇口,LDPE特殊适合于运用热流道模具。

主要性能特点：

•PE制件最显著的特点是成型收缩率大，易产生缩水和变形。

•PE的加工温度范围很宽，不易分解（分解温度约为300℃）,其加工温度为180〜

220℃较好，假设注射压力大,制品密度那么高,收缩率较小。

•PE流淌性中等，保压时间需较长，并保持模温的恒定（40〜70℃）。PE的结晶程度

和成型工艺条件有关,它有较高的凝固温度模温低,结晶度就低。

•成型过程中，料温柔模温偏高一些为宜,注射压力在保证制件质量的前提下应尽

量偏低。

•与PP一样，PE为非极性材料.，不易粘合，药物吸附量小，不能采纳高频焊接加

工成袋，要运用热合工艺进展焊接。

4.聚苯乙烯(Polystyrene,PS)和K树脂

PS是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种，通常作单组分塑料进展加工

和应用，主要特点是质轻、透亮、易染色，成型加工性能良好，所以广泛应用于日用塑

料、电器零件、光学仪器及文教用品。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，开展了改性聚茶乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物，

在肯定程度上克制了聚苯乙烯的缺点。K树脂就是其中的一种。

K树脂是由苯乙烯与丁二烯共聚而成，它是无定型聚合物，透亮、无味、无毒、密

度为1.01g/cm3左右(比PS、AS的低)，耐冲击性能比PS高，透亮性(80〜90%)好，热

变形温度为77℃,K料中含有丁二烯成分的多少，其硬度亦不同，由于K料的流淌性好,

加工温度范围较宽，所以其加工性能良好。

在日常生活中的主要用途包括杯子、盖子、瓶、扮装品包装、衣架、玩具、PVC

的代用料制品、食品包装及医药包装用品等。

加工工艺特点：

•通过采纳注塑加工，一般不进展挤管、吹膜

•K料的吸水性低,加工前可不用枯燥,假如K料长时间在湿度大的环境中放开式

存放,那么需枯燥(65℃以下)

•流淌性好，易于加工,其加工温度范围较宽,一般为170〜250"C之间。

•K料在高于260t“低压、中速、中温〃的条件成型，模具温度宜在20〜60t

之间

•较厚的制品，取出后可放入水中冷却，以得到匀称冷却，防止出现空洞现象.

主要性能特点：

•极高的透亮性和外表光泽性

•收缩率低(0.4〜0.7%)

•K树脂，与一般PS相比，具有优越的韧性。对于一些厚度较大的样品，K树脂

仍会存在引力开裂的问题，运用前须要细致选择牌号。

•但耐热性低，热变形温度一般在70-98。C,只能在不高的温度下运用。

耐化学性较差，易受油、酸、碱及活性强的有机溶剂侵蚀.

5.ABS,丙烯旗•丁一烯•苯乙烯共聚物(AcrylonitrileButadieneStyrene

copolymers)

ABS具有肯定的刚性、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，特殊是一些大型医疗设备的外壳。

加工工艺条件：

•在医疗方面，ABS通常采纳注塑方法加工，很少有吹膜和挤管应用。

•枯燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进展枯燥处理。建议枯燥条

件为80-90C下最少枯燥2小时。材料温度应保证小于0.1虬

•熔化温度：210-280℃；建议温度：245

•模具温度：25-70Xo（模具温度将影响塑件光滑度，温度较低那么导致光滑

度较低）。注射压力：500-1000bar,注射运度：中高速度。

主要性能特点：

•ABS是由丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。这三种组分的各自特性,

使得ABS具有良好的综合力学性能。丙烯月青使ABS有良好的耐化学腐蚀性及外

表硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。

•ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子构造。这就可以在产

品设计上具有很大的敏捷性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。

•ABS材料具有超强的易加工性，良好的外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定

性。

・各种ABS材料都易于承受常用的二次加工处理，如机加工、粘合、紧固、电镀、

涂漆、超声波焊接。

•ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不快速下降。有良好的机械强度、硬

度和肯定的耐磨性。

,具有良好的耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性，水、无机盐、碱、酸类对

ARS几乎无影响，在酮、醛、胎、氯代燃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大局

部醇类及燃类溶剂，但与燃长期接触会软化溶胀。

6.聚碳酸酯（PC,Polycarbonate）

PC的典型特性是韧性、强度、刚性和耐热蒸汽消毒，这些特点使得PC优先选择

成为血液渗析过滤器、外科工具柄和氧气罐（当在外科心脏手术中，这种仪器可以去除

血液中的二氧化碳，增加氧气）；PC在医学上的应用还包括无针注射体系、灌注仪器、

血液离心机碗和活塞。利用其高透亮性能，通常的近视眼镜是PC做成的。

加工工艺条件：

•在医疗领域，PC多采纳注塑，很少挤管和吹膜。

•枯燥处理：PC材料具有吸湿性，加工前的枯燥很重要。建议枯燥条件为1001。

到160。3-4小时。加工前的湿度必需小于0.02%。熔化温度:260-340℃o模

具温度:70-120℃o

•注射压力：尽可能地运用高注射压力。

•注射速度：对于较小的浇口运用低速注射，对其它类型的浇口运用高速注射。

主要性能特点：

•PC是一种非结晶工程材料，具有特殊好的抗冲击强度、热稳定性、透亮性、光泽

度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。

•PC的冲击强度特别高，并且收缩率较低，一般为0.4%〜0.8%,尺寸稳定性好。

•PC有很好的机械特性和耐高温性能。抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒，脆化温度在T00C

以下，长期工作温度达120℃。

•成型零件可到达很好的尺寸精度，并在很宽的温度范围内保持其尺寸的稳定性。

•但流淌特性较差，加工温度高（300K以上），注塑过程较困难。

•本钱较高，其价格为PE、PP材料的2-3倍。

•具有良好的耐气候性，耐室温下的水、稀酸、氧化剂、复原剂、盐、油、脂肪煌、

但不耐碱、胺、酮、脂、芳香煌。

•其最大的缺点是塑件易开裂，耐疲惫强度较差。

7.PTFE（聚四氟乙烯，Polyte