CN104371219B - 一种医用耐热耐老化复合塑料及其制备方法 - Google Patents

一种医用耐热耐老化复合塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种医用耐热耐老化复合塑料及其制备方法，复合材料包括以下组分：PVC，PET，EVA，聚碳酸酯，氯化石蜡，木质素磺酸钙，丙三醇，双马来酰胺酸，二乙烯四胺，润滑剂，抗氧剂，硬脂酸。制备方法为按重量份将PVC、PET、EVA、聚碳酸酯、氯化石蜡和硬脂酸加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，将木质磺酸钙、双马来酰胺酸和二乙烯四胺加入，在惰性气体保护的条件下加热反应得到反应物，然后将剩余组分加入，加热搅拌混合均匀，最后于双螺杆挤出机中进行挤出。本发明提供的复合塑料具有优良的物理性能以及耐老化性，扩大了其应用范围。

Description

一种医用耐热耐老化复合塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于医用材料制备技术领域，特别涉及一种医用耐热耐老化复合塑料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯，英文简称PVC，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。才医疗领域中，由于使用环境的特殊性，因此对于PVC材料的耐老化以及耐高温性能有着更高的要求，而目前常用的PVC材料在医用的紫外及高温等环境中并不能达到很好的耐老化与耐高温性能，因此需要进一步改进，来满足医疗领域的需要。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种医用耐热耐老化复合塑料及其制备方法，提高材料的机械性能以及耐热性和耐老化性。
本发明通过以下技术方案实现：
一种医用耐热耐老化复合塑料，以重量组分计包括：PVC 70-80份，PET 30-40份，EVA 25-40份，聚碳酸酯 10-20份，氯化石蜡 8-15份，木质素磺酸钙 0.8-2份，丙三醇 3-8份，双马来酰胺酸 6-12份，二乙烯四胺 2-6份，润滑剂 2-4份，抗氧剂 0.5-2份，硬脂酸 4-8份。
所述的医用耐热耐老化复合塑料，可以优选为以重量组分计包括：PVC 75-78份，PET34-37份，EVA 32-36份，聚碳酸酯 15-18份，氯化石蜡 10-13份，木质素磺酸钙 1.3-1.7份，丙三醇 5-7份，双马来酰胺酸 8-11份，二乙烯四胺 4-6份，润滑剂 3-4份，抗氧剂 0.8-1.5份，硬脂酸 5-7份。
所述的医用耐热耐老化复合塑料，润滑剂可以为硬脂酸钡。
所述的医用耐热耐老化复合塑料，抗氧剂可以为抗氧剂168。
一种以上所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按重量份将PVC、PET、EVA、聚碳酸酯、氯化石蜡和硬脂酸加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，出料；
步骤二，将木质磺酸钙、双马来酰胺酸和二乙烯四胺加入到步骤一得到的物料中，在惰性气体保护的条件下升温至80-100℃，搅拌反应40-60分钟，得到反应物；
步骤三，将剩余组分加入到步骤二得到的反应物中，在40-50℃条件下以80-100转/分钟的速度搅拌90-150分钟，得到混合物；
步骤四，将步骤三得到的混合物于双螺杆挤出机中进行挤出，得到医用耐热耐老化复合塑料。
以上所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，步骤一中搅拌混合条件可以为搅拌速度200-230转/分钟，搅拌时间30-40分钟。
以上所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，步骤四中挤出条件可以为熔融温度220-240℃，熔融压力0.7-1.0MPa，螺杆转速200-230转/分钟，螺杆长径比30-36。
本发明提供的医用耐热耐老化复合塑料具有良好的物理性能，其中伸长率达到了3.5％，拉伸强度达到了168MPa以上，弯曲强度达到了276MPa以上，热变形温度达到了135℃以上，耐老化性能达到了1000小时以上性能无异常，缺口冲击强度达到了31KJ/m2以上，熔融指数达到了12g/10min，各项性能优良。
具体实施方式
实施例1
一种医用耐热耐老化复合塑料，以重量组分计包括：PVC 70份，PET 30份，EVA 25份，聚碳酸酯 10份，氯化石蜡 8份，木质素磺酸钙 0.8份，丙三醇 3份，双马来酰胺酸 6份，二乙烯四胺 2份，硬脂酸钡 2份，抗氧剂168 0.5份，硬脂酸 4份。
所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按重量份将PVC、PET、EVA、聚碳酸酯、氯化石蜡和硬脂酸加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，条件为搅拌速度200转/分钟，搅拌时间30分钟，出料；
步骤二，将木质磺酸钙、双马来酰胺酸和二乙烯四胺加入到步骤一得到的物料中，在氮气保护的条件下升温至80℃，搅拌反应40分钟，得到反应物；
步骤三，将剩余组分加入到步骤二得到的反应物中，在40℃条件下以80转/分钟的速度搅拌90分钟，得到混合物；
步骤四，将步骤三得到的混合物于双螺杆挤出机中进行挤出，挤出条件为熔融温度220℃，熔融压力0.7MPa，螺杆转速200转/分钟，螺杆长径比30，得到医用耐热耐老化复合塑料。
实施例2
一种医用耐热耐老化复合塑料，以重量组分计包括：PVC 75份，PET 34份，EVA 32份，聚碳酸酯 15份，氯化石蜡 10份，木质素磺酸钙 1.3份，丙三醇 5份，双马来酰胺酸 8份，二乙烯四胺 4份，硬脂酸钡 3份，抗氧剂 1680.8份，硬脂酸 5份。
所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按重量份将PVC、PET、EVA、聚碳酸酯、氯化石蜡和硬脂酸加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，条件为搅拌速度210转/分钟，搅拌时间33分钟，出料；
步骤二，将木质磺酸钙、双马来酰胺酸和二乙烯四胺加入到步骤一得到的物料中，在氩气保护的条件下升温至85℃，搅拌反应46分钟，得到反应物；
步骤三，将剩余组分加入到步骤二得到的反应物中，在43℃条件下以85转/分钟的速度搅拌100分钟，得到混合物；
步骤四，将步骤三得到的混合物于双螺杆挤出机中进行挤出，挤出条件为熔融温度225℃，熔融压力0.8MPa，螺杆转速208转/分钟，螺杆长径比31，得到医用耐热耐老化复合塑料。
实施例3
一种医用耐热耐老化复合塑料，以重量组分计包括：PVC 76份，PET 35份，EVA 35份，聚碳酸酯 17份，氯化石蜡 12份，木质素磺酸钙 1.5份，丙三醇 6份，双马来酰胺酸 9份，二乙烯四胺 5份，硬脂酸钡 4份，抗氧剂168 1.2份，硬脂酸 6份。
所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按重量份将PVC、PET、EVA、聚碳酸酯、氯化石蜡和硬脂酸加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，条件为搅拌速度220转/分钟，搅拌时间36分钟，出料；
步骤二，将木质磺酸钙、双马来酰胺酸和二乙烯四胺加入到步骤一得到的物料中，在氮气保护的条件下升温至90℃，搅拌反应50分钟，得到反应物；
步骤三，将剩余组分加入到步骤二得到的反应物中，在46℃条件下以90转/分钟的速度搅拌120分钟，得到混合物；
步骤四，将步骤三得到的混合物于双螺杆挤出机中进行挤出，挤出条件为熔融温度230℃，熔融压力0.8MPa，螺杆转速215转/分钟，螺杆长径比33，得到医用耐热耐老化复合塑料。
实施例4
一种医用耐热耐老化复合塑料，以重量组分计包括：PVC 78份，PET 37份，EVA 36份，聚碳酸酯 18份，氯化石蜡 13份，木质素磺酸钙 1.7份，丙三醇 7份，双马来酰胺酸 11份，二乙烯四胺 6份，硬脂酸钡 4份，抗氧剂 1681.5份，硬脂酸 7份。
所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按重量份将PVC、PET、EVA、聚碳酸酯、氯化石蜡和硬脂酸加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，条件为搅拌速度220转/分钟，搅拌时间40分钟，出料；
步骤二，将木质磺酸钙、双马来酰胺酸和二乙烯四胺加入到步骤一得到的物料中，在氮气保护的条件下升温至90℃，搅拌反应55分钟，得到反应物；
步骤三，将剩余组分加入到步骤二得到的反应物中，在50℃条件下以96转/分钟的速度搅拌145分钟，得到混合物；
步骤四，将步骤三得到的混合物于双螺杆挤出机中进行挤出，挤出条件为熔融温度232℃，熔融压力0.9MPa，螺杆转速220转/分钟，螺杆长径比35，得到医用耐热耐老化复合塑料。
实施例5
一种医用耐热耐老化复合塑料，以重量组分计包括：PVC 80份，PET 40份，EVA 40份，聚碳酸酯 20份，氯化石蜡 15份，木质素磺酸钙 2份，丙三醇 8份，双马来酰胺酸 12份，二乙烯四胺 6份，硬脂酸钡 4份，抗氧剂168 2份，硬脂酸 8份。
所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按重量份将PVC、PET、EVA、聚碳酸酯、氯化石蜡和硬脂酸加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，条件为搅拌速度230转/分钟，搅拌时间40分钟，出料；
步骤二，将木质磺酸钙、双马来酰胺酸和二乙烯四胺加入到步骤一得到的物料中，在惰性气体保护的条件下升温至100℃，搅拌反应60分钟，得到反应物；
步骤三，将剩余组分加入到步骤二得到的反应物中，在50℃条件下以100转/分钟的速度搅拌150分钟，得到混合物；
步骤四，将步骤三得到的混合物于双螺杆挤出机中进行挤出，挤出条件为熔融温度240℃，熔融压力1.0MPa，螺杆转速230转/分钟，螺杆长径比36，得到医用耐热耐老化复合塑料。
对以上实施例制备得到的医用耐热耐老化复合塑料进行性能测试，结果如下：
从以上试验结果可以看出，本发明提供的医用耐热耐老化复合塑料具有良好的物理性能，其中伸长率达到了3.5％，拉伸强度达到了168MPa以上，弯曲强度达到了276MPa以上，热变形温度达到了135℃以上，耐老化性能达到了1000小时以上性能无异常，缺口冲击强度达到了31KJ/m2以上，熔融指数达到了12g/10min，各项性能优良。

Claims (6)

1. 一种医用耐热耐老化复合塑料，其特征在于，以重量组分计包括：PVC 70-80份，PET 30-40份，EVA25-40份，聚碳酸酯10-20份，氯化石蜡8-15份，木质素磺酸钙0.8-2份，丙三醇3-8份，双马来酰胺酸6-12份，二乙烯四胺2-6份，硬脂酸钡2-4份，抗氧剂0.5-2份，硬脂酸4-8份。
2. 根据权利要求1所述的医用耐热耐老化复合塑料，其特征在于，以重量组分计包括：PVC 75-78份，PET 34-37份，EVA 32-36份，聚碳酸酯15-18份，氯化石蜡10-13份，木质素磺酸钙1.3-1.7份，丙三醇5-7份，双马来酰胺酸8-11份，二乙烯四胺4-6份，硬脂酸钡3-4份，抗氧剂0.8-1.5份，硬脂酸5-7份。
3. 根据权利要求1所述的医用耐热耐老化复合塑料，其特征在于，抗氧剂为抗氧剂168。
4. 一种权利要求1或2所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按重量份将PVC、PET、EVA、聚碳酸酯、氯化石蜡和硬脂酸加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，出料；
步骤二，将木质磺酸钙、双马来酰胺酸和二乙烯四胺加入到步骤一得到的物料中，在惰性气体保护的条件下升温至80-100℃，搅拌反应40-60分钟，得到反应物；
步骤三，将剩余组分加入到步骤二得到的反应物中，在40-50℃条件下以80-100转/分钟的速度搅拌90-150分钟，得到混合物；
步骤四，将步骤三得到的混合物于双螺杆挤出机中进行挤出，得到医用耐热耐老化复合塑料。
5. 根据权利要求4所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，其特征在于，步骤一中搅拌混合条件为搅拌速度200-230转/分钟，搅拌时间30-40分钟。
6. 根据权利要求4所述的医用耐热耐老化复合塑料的制备方法，其特征在于，步骤四中挤出条件为熔融温度220-240℃，熔融压力0.7-1.0MPa，螺杆转速200-230转/分钟，螺杆长径比30-36。
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