U poređenju sa staklenim i metalnim materijalima, glavne karakteristike plastike su:
1, cijena je niska, može se ponovo koristiti bez dezinfekcije, pogodno za upotrebu kao sirovina za proizvodnju medicinskih uređaja za jednokratnu upotrebu;
2, obrada je jednostavna, upotreba njegove plastičnosti može se preraditi u razne korisne strukture, a metal i staklo je teško proizvesti u složene strukture proizvoda;
3, čvrst, elastičan, nije tako lako razbiti kao staklo;
4, sa dobrom hemijskom inertnošću i biološkom sigurnošću.
Ove prednosti u performansama čine plastiku široko korištenom u medicinskim uređajima, uglavnom uključujući polivinilhlorid (PVC), polietilen (PE), polipropilen (PP), polistiren (PS), polikarbonat (PC), ABS, poliuretan, poliamid, termoplastične elastomere, polisulfon i polieter eter keton. Miješanje može poboljšati performanse plastike, tako da se odražavaju najbolje performanse različitih smola, kao što su modifikacija miješanjem polikarbonata/ABS-a, polipropilena/elastomera.
Zbog kontakta s tekućim lijekovima ili kontakta s ljudskim tijelom, osnovni zahtjevi medicinske plastike su hemijska stabilnost i biosigurnost. Ukratko, komponente plastičnih materijala ne mogu se taložiti u tekući lijek ili ljudsko tijelo, neće uzrokovati toksičnost i oštećenje tkiva i organa, te su netoksične i bezopasne za ljudski organizam. Kako bi se osigurala biosigurnost medicinske plastike, medicinska plastika koja se obično prodaje na tržištu certificirana je i testirana od strane medicinskih vlasti, a korisnici su jasno obaviješteni koje su vrste medicinske kvalitete.
Medicinska plastika u Sjedinjenim Državama obično prolazi FDA certifikaciju i USPVI biološku detekciju, a medicinska plastika u Kini se obično testira u Centru za testiranje medicinskih uređaja Shandong. Trenutno u zemlji još uvijek postoji znatan broj medicinskih plastičnih materijala bez strogog osjećaja za biosigurnost, ali s postepenim poboljšanjem propisa, ove situacije će se sve više poboljšavati.
U skladu sa zahtjevima strukture i čvrstoće uređaja, biramo pravu vrstu plastike i odgovarajuću klasu, te određujemo tehnologiju obrade materijala. Ova svojstva uključuju performanse obrade, mehaničku čvrstoću, troškove korištenja, metodu montaže, sterilizaciju itd. Predstavljena su svojstva obrade i fizička i hemijska svojstva nekoliko često korištenih medicinskih plastika.
Sedam najčešće korištenih medicinskih plastika
1. Polivinil hlorid (PVC)
PVC je jedna od najproduktivnijih vrsta plastike na svijetu. PVC smola je bijeli ili svijetložuti prah, čisti PVC je ataktičan, tvrd i krhak, rijetko se koristi. U zavisnosti od različitih upotreba, mogu se dodati različiti aditivi kako bi PVC plastični dijelovi pokazali različita fizička i mehanička svojstva. Dodavanjem odgovarajuće količine plastifikatora PVC smoli mogu se dobiti razni tvrdi, meki i prozirni proizvodi.
Tvrdi PVC ne sadrži ili sadrži malu količinu plastifikatora, ima dobru otpornost na zatezanje, savijanje, pritisak i udar, može se koristiti samostalno kao konstrukcijski materijal. Meki PVC sadrži više plastifikatora, a njegova mekoća, istezanje pri lomljenju i otpornost na hladnoću su povećani, ali su krhkost, tvrdoća i zatezna čvrstoća smanjeni. Gustoća čistog PVC-a je 1,4 g/cm3, a gustoća PVC plastičnih dijelova s plastifikatorima i punilima je uglavnom u rasponu od 1,15~2,00 g/cm3.
Prema tržišnim procjenama, oko 25% medicinskih plastičnih proizvoda je od PVC-a. To je uglavnom zbog niske cijene smole, širokog spektra primjene i njene jednostavne obrade. PVC proizvodi za medicinsku primjenu su: cijevi za hemodijalizu, maske za disanje, cijevi za kisik i tako dalje.
2. Polietilen (PE, polietilen)
Polietilenska plastika je najveća vrsta u industriji plastike, mliječne, bezukusne, bez mirisa i netoksične sjajne voštane čestice. Karakterizira je niska cijena, dobre performanse, može se široko koristiti u industriji, poljoprivredi, pakiranju i svakodnevnoj industriji, te zauzima ključno mjesto u industriji plastike.
PE uglavnom uključuje polietilen niske gustoće (LDPE), polietilen visoke gustoće (HDPE) i polietilen ultra visoke molekularne težine (UHDPE) i druge varijante. HDPE ima manje razgranatih lanaca na polimernom lancu, veću relativnu molekularnu težinu, kristalnost i gustoću, veću tvrdoću i čvrstoću, slabu neprozirnost, visoku tačku topljenja i često se koristi u dijelovima za injekcijsko brizganje. LDPE ima mnogo razgranatih lanaca, tako da je relativna molekularna težina mala, kristalnost i gustoća niske, s boljom mekoćom, otpornošću na udarce i prozirnošću, često se koristi za duvanje folija, trenutno je široko korištena alternativa PVC-u. HDPE i LDPE materijali se također mogu miješati prema zahtjevima performansi. UHDPE ima visoku udarnu čvrstoću, nisko trenje, otpornost na pucanje usljed naprezanja i dobre karakteristike apsorpcije energije, što ga čini idealnim materijalom za vještačke konektore kuka, koljena i ramena.
3. polipropilen (PP, polipropilen)
Polipropilen je bezbojan, bez mirisa i netoksičan. Izgleda kao polietilen, ali je prozirniji i lakši od polietilena. PP je termoplastika s odličnim svojstvima, s malom specifičnom težinom (0,9 g/cm3), netoksičan, jednostavan za obradu, otporan na udarce, ne deformira se i ima druge prednosti. Ima širok spektar primjene u svakodnevnom životu, uključujući tkane torbe, folije, kutije za pakiranje, materijale za zaštitu žice, igračke, branike automobila, vlakna, mašine za pranje rublja i tako dalje.
Medicinski PP ima visoku transparentnost, dobru barijeru i otpornost na zračenje, tako da ima širok spektar primjene u industriji medicinske opreme i ambalaže. Materijali koji nisu od PVC-a, sa PP kao glavnim dijelom, trenutno se široko koriste kao alternative PVC materijalima.
4. Polistiren (PS) i K smola
PS je treća najveća vrsta plastike nakon polivinilhlorida i polietilena, obično se koristi kao jednokomponentna plastika za preradu i primjenu. Glavne karakteristike su mala težina, prozirnost, lakoća bojenja i dobre performanse obrade kalupa, pa se široko koristi u svakodnevnoj upotrebi u plastici, električnim dijelovima, optičkim instrumentima i kulturno-obrazovnim potrepštinama. Njegova tekstura je tvrda i krhka, a ima i visok koeficijent termičkog širenja, što ograničava njegovu primjenu u inženjerstvu. Posljednjih decenija razvijeni su modificirani polistiren i kopolimeri na bazi stirena kako bi se do određene mjere prevazišli nedostaci polistirena. K smola je jedna od njih.
K smola je napravljena kopolimerizacijom stirena i butadiena, amorfni je polimer, proziran, bez okusa, netoksičan, gustoće 1,01 g/cm3 (niže od PS, AS), veće otpornosti na udarce od PS, dobre prozirnosti (80 ~ 90%), temperature termičke deformacije 77 ℃. Količina butadiena sadržana u K materijalu, njegova tvrdoća je također različita, zbog dobre fluidnosti K materijala, raspon temperature obrade je širok, tako da su njegove performanse obrade dobre.
Glavne upotrebe u svakodnevnom životu uključuju čaše, POKLOPCE, boce, kozmetičku ambalažu, vješalice, igračke, proizvode od zamjenskog PVC materijala, ambalažu za hranu i medicinske materijale za pakovanje.
5. ABS, kopolimeri akrilonitril butadien stirena
ABS ima određenu krutost, tvrdoću, otpornost na udarce i hemijsku otpornost, otpornost na zračenje i otpornost na dezinfekciju etilen oksidom.
ABS se u medicinskoj primjeni uglavnom koristi kao hirurški alati, kopče za bubnjeve, plastične igle, kutije za alate, dijagnostički uređaji i kućišta za slušne aparate, posebno kućišta nekih velikih medicinskih uređaja.
6. Polikarbonat (PC, polikarbonat)
Tipične karakteristike PCS-a su žilavost, čvrstoća, krutost i otporna sterilizacija parom na toplinu, što PCS čini poželjnim za upotrebu kao filteri za hemodijalizu, drške hirurških alata i boce s kisikom (kada se koristi u hirurškoj hirurgiji srca, ovaj instrument može ukloniti ugljični dioksid iz krvi i povećati količinu kisika);
Druge primjene PC-a u medicini uključuju sisteme za injekcije bez igle, instrumente za perfuziju, posude za centrifugiranje krvi i klipove. Koristeći njegovu visoku transparentnost, uobičajene naočale za kratkovidnost se izrađuju od PC-a.
7. PTFE (politetrafluoroetilen)
Politetrafluoroetilenska smola je bijeli prah, voštanog izgleda, glatka i neljepljiva, najvažnija je plastika. PTFE ima odlična svojstva koja se ne mogu porediti s općim termoplastima, pa je poznat kao "kralj plastike". Njegov koeficijent trenja je najniži među plastikama, ima dobru biokompatibilnost i može se koristiti za izradu umjetnih krvnih sudova i drugih direktno implantiranih uređaja.
Vrijeme objave: 25. oktobar 2023.