CN116084054B - 一种高打结强度聚丙烯医用单丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高打结强度聚丙烯医用单丝及其制备方法单丝组成为:聚丙烯树脂70‑90重量份;预辐照聚乙烯树脂5‑15重量份;预辐照聚丙烯树脂5‑15重量份;三元乙丙橡胶3‑8重量份;且聚丙烯树脂、预辐照聚乙烯树脂、预辐照聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶重量份之和为100。本发明利用预辐照方式首先在聚乙烯树脂和聚丙烯树脂大分子链上引入过氧基团,通过密炼,在高温下过氧基团分解产生自由基,从而引发预辐照聚丙烯、预辐照聚乙烯和三元乙丙橡胶之间的反应,制得聚丙烯接枝的改性剂。这一方式没有引入添加剂,保障了材料的洁净,满足医用需求。
Description
技术领域
本发明一般涉及单丝领域,尤其涉及一种高打结强度聚丙烯医用单丝及其制备方法。
背景技术
聚丙烯单丝因其生物惰性、成本低廉、加工成型方便,在广泛应用于手术缝合线、医用补片等医疗植入材料。但聚丙烯树脂等规度较高,易结晶,单丝成型过程中容易原纤化,使得聚丙烯单丝出现刚度高,韧性不足,弯折过程极易易出现应力发白,打结强度低等缺点。将原材料聚丙烯树脂与增韧材料如低密度聚乙烯、乙丙橡胶、热塑性弹性体等共混,可以有效改善聚丙烯单丝的韧性,提高单丝综合性能。但是,一方面聚丙烯树脂与其他增韧材料不相容,界面结合力低;另一方面,直接共混制备的原材料难以保障分散均匀,造成单丝结构不均一,产品性能不稳定。利用增容技术能有效提高聚丙烯树脂和增韧材料的相互作用力,保障原料均匀性,同时提高单丝的性能和产品稳定性。
聚丙烯增容技术一般分为物理增容和化学增容,物理增容是通过添加第三组分增容剂实现多组分增容,此种方法对改善聚合物相容性有一定的作用,但改善效果有限,且因增容剂添加量少,难以控制产品稳定性。化学增容是通过化学反应将聚丙烯树脂分子链与其他增韧材料分子链发生共价结合,从而改善聚丙烯树脂与增韧材料之间的界面相容性。此外由于增韧材料分子链与聚丙烯分子链共价连接,使增韧树脂分散相更小,体系均一性更高,制品性能和稳定性都得到提高。
但是聚丙烯树脂和增韧材料主要是聚烯烃材料,一般表现为化学反应惰性,需要添加引发剂等辅助添加剂才能实现化学增容。通常此类添加剂表现为生物毒性,因此通过此类方法制备的材料难以应用于生物医用领域。因此如何对聚烯烃实现洁净条件下的化学增容,从而制备高打结强度且性能稳定的聚丙烯医用单丝是一个亟待解决的难题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种高打结强度聚丙烯医用单丝及其制备方法。
第一方面,提供一种高打结强度聚丙烯医用单丝,组成为:
聚丙烯树脂 70-90 重量份;
预辐照聚乙烯树脂 5-15重量份;
预辐照聚丙烯树脂 5-15重量份;
三元乙丙橡胶 3-8 重量份;
且聚丙烯树脂、预辐照聚乙烯树脂、预辐照聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶重量份之和为100。
第二方面,提供一种上述高打结强度聚丙烯医用单丝制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将聚乙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-150℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚乙烯树脂粉料,对所述聚乙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚乙烯树脂;
步骤二:将聚丙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-50℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚丙烯树脂粉料,对所述聚丙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚丙烯树脂;
步骤三:将所述预辐照聚乙烯树脂,所述预辐照聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按配比加入密炼机中,在190℃下密炼10-15分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物;
步骤四:将所述聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物与聚丙烯树脂按配比加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到高打结强度聚丙烯医用单丝原料;
步骤五:将所述高打结强度聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在280℃/290℃/290℃条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到高打结强度聚丙烯医用单丝。
本发明的有益效益:
1.本发明利用预辐照方式首先在聚乙烯树脂和聚丙烯树脂大分子链上引入过氧基团,通过密炼,在高温下过氧基团分解产生自由基,从而引发预辐照聚丙烯、预辐照聚乙烯和三元乙丙橡胶之间的反应,制得聚丙烯接枝的改性剂。这一方式没有引入添加剂,保障了材料的洁净,满足医用需求;
2.由于聚乙烯树脂、三元乙丙橡胶分子链上接枝了聚丙烯长链,提高了与聚丙烯基体树脂的相容性,可以制备组分均匀的原材料,因此制备的聚丙烯医用单丝产品性能稳定,打结强度高。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本实施例中高打结强度聚丙烯医用单丝制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本实施例提供一种高打结强度聚丙烯医用单丝,组成为:
聚丙烯树脂 70-90 重量份;
预辐照聚乙烯树脂 5-15重量份;
预辐照聚丙烯树脂 5-15重量份;
三元乙丙橡胶 3-8 重量份;
且聚丙烯树脂、预辐照聚乙烯树脂、预辐照聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶重量份之和为100。
本实施例中通过将聚丙烯树脂与低密度聚乙烯树脂、乙丙橡胶树脂等具有柔性分子链的聚合物共混,能够有效改善聚丙烯树脂的韧性,从而提高聚丙烯单丝的打结强度;并且考虑到聚丙烯树脂和其他聚合物不相容,得到的单丝原料不均匀,严重影响了单丝性能的稳定性,通过使用预辐照的聚乙烯树脂和预辐照的聚丙烯树脂,使其与三元乙丙橡胶之间产生反应,制得聚丙烯接枝的改性剂,该方式不引入任何的添加剂,保证了材料的洁净,能够满足医用的需求。
进一步的,所述预辐照聚乙烯树脂采用如下方法制备:
将粒状聚乙烯树脂冷冻粉碎得到聚乙烯树脂粉料,
采用60Co或电子加速器作为辐照源,在空气气氛下对聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为10-40kGy。
本实施例将聚乙烯树脂形成粉料状,随后进行一定的预辐照,通过预辐照的方式在聚乙烯树脂大分子链上引入过氧基团,并且在随后的密炼过程中,在高温下过氧基团分解产生自由基,从而引发预辐照聚乙烯和三元乙丙橡胶之间的反应。
进一步的,所述预辐照聚丙烯树脂采用如下方法制备:
将粒状聚丙烯树脂冷冻粉碎得到聚乙烯树脂粉料,
采用60Co或电子加速器作为辐照源,在空气气氛下对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为5-15kGy。
本实施例将聚丙烯树脂形成粉料状,随后进行一定的预辐照,通过预辐照的方式在聚丙烯树脂大分子链上引入过氧基团,并且在随后的密炼过程中,在高温下过氧基团分解产生自由基,从而引发预辐照聚丙烯和三元乙丙橡胶之间的反应,通过预辐照聚丙烯、预辐照聚乙烯和三院乙丙橡胶之间的反应,制得聚丙烯接枝的改性剂。
进一步的,所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯中的一种或两种;
所述聚丙烯为等规聚丙烯,等规度>97%;
所述三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为5-8%。
本实施例中采用的聚丙烯树脂、聚乙烯树脂和三元乙丙橡胶均为医用级别的,用于制备医用单丝;并且由于聚乙烯树脂、三元乙丙橡胶分子链上接枝了聚丙烯长链,提高了与聚丙烯基体树脂的相容性,可以制备组分均匀的原材料,因此制备的聚丙烯医用单丝产品性能稳定,打结强度高。
请参考图1,本实施例还提供一种高打结强度聚丙烯医用单丝制备方法,包括步骤:
步骤一:将聚乙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-150℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚乙烯树脂粉料,对所述聚乙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚乙烯树脂;
步骤二:将聚丙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-50℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚丙烯树脂粉料,对所述聚丙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚丙烯树脂;
步骤三:将所述预辐照聚乙烯树脂,所述预辐照聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按配比加入密炼机中,在190℃下密炼10-15分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物;
步骤四:将所述聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物与聚丙烯树脂按配比加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到高打结强度聚丙烯医用单丝原料;
步骤五:将所述高打结强度聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在280℃/290℃/290℃条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到高打结强度聚丙烯医用单丝。
本实施例提供的制备方法能够获得高打结强度的聚丙烯医用单丝,制备的单丝打结强度达到了2.9-6.7cN/dtex,并且不引入其他的添加剂,更加能够应用于医用单丝领域。
进一步的,所述“对所述聚乙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚乙烯树脂”包括步骤:
采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为10-40kGy,得到预辐照聚乙烯树脂;
或采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为10~40kGy,得到预辐照聚乙烯树脂;
所述“对所述聚丙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚丙烯树脂”包括步骤:
采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为5-15kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;
或采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为5~15kGy,得到预辐照聚丙烯树脂。
上述步骤给出了制备预辐照聚乙烯树脂和预辐照聚丙烯树脂的方式,采用放射性的辐照方式或者电子加速器的辐照方式均可以。
进一步的,所述步骤三和步骤四中的聚丙烯树脂、预辐照聚乙烯树脂、预辐照聚丙烯树脂和三元乙丙橡胶的重量份比为(70-90):(5-15):(5-15):(3-8)。
进一步的,所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯中的一种或两种;
所述聚丙烯为等规聚丙烯,等规度>97%;
所述三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为5-8%。
本实施例中采用的聚丙烯树脂、聚乙烯树脂和三元乙丙橡胶均为医用级别的,用于制备医用单丝;并且由于聚乙烯树脂、三元乙丙橡胶分子链上接枝了聚丙烯长链,提高了与聚丙烯基体树脂的相容性,可以制备组分均匀的原材料,因此制备的聚丙烯医用单丝产品性能稳定,打结强度高。
进一步的,步骤五中,所述冷却方法为水冷,冷却温度为12℃,所述拉伸方法为二级拉伸,一级拉伸比为4,二级拉伸比为1.2,热定型温度为160℃。
进一步的,步骤五中,所述高打结强度聚丙烯医用单丝直径为0.05-0.3mm。
根据上述方法,以下给出五个实施例和五个对比例,并进行实施例和对比例的单丝断裂强度、单丝的线密度、单丝的打结强力测试:
实施例一
步骤一:将低密度聚乙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-150℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的低密度聚乙烯树脂粉料。采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对低密度聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为10kGy,得到预辐照低密度聚乙烯树脂;
步骤二:将聚丙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-50℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚丙烯树脂粉料。采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为5kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;
步骤三:将步骤一制备的预辐照低密度聚乙烯树脂,步骤二制备的预辐照聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按质量比5:5:3加入密炼机中,在190℃下密炼15分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物,三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为5%。
步骤四:将聚丙烯树脂与步骤三得到的聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物按质量比87:13加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到高打结强度聚丙烯医用单丝原料。
步骤五:将步骤四得到的高打结强度聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在(280℃/290℃/290℃)条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到直径为0.20mm高打结强度聚丙烯医用单丝,其中具体工艺为采用水冷方式,冷却温度为12℃,所述拉伸方法为二级拉伸,一级拉伸比为4,二级拉伸比为1.2,热定型温度为160℃。
实施例二
步骤一:将线型低密度聚乙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-150℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的线型聚乙烯树脂粉料。采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对线型聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为40kGy,得到预辐照线型低密度聚乙烯树脂;
步骤二:将聚丙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-50℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚丙烯树脂粉料。采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为15kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;
步骤三:将步骤一制备的预辐照线型低密度聚乙烯树脂,步骤二制备的预辐照聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按质量比15:10:5加入密炼机中,在190℃下密炼10分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物,三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为8%。
步骤四:将聚丙烯树脂与步骤三得到的聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物按质量比70:30加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到高打结强度聚丙烯医用单丝原料。
步骤五:将步骤四得到的高打结强度聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在(280℃/290℃/290℃)条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到直径为0.20mm高打结强度聚丙烯医用单丝,其中具体工艺为采用水冷方式,冷却温度为12℃,所述拉伸方法为二级拉伸,一级拉伸比为4,二级拉伸比为1.2,热定型温度为160℃。
实施例三
步骤一:将低密度聚乙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-150℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的低密度聚乙烯树脂粉料。采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对低密度聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为20kGy,得到预辐照低密度聚乙烯树脂;
步骤二:将聚丙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-50℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚丙烯树脂粉料。采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为10kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;
步骤三:将步骤一制备的预辐照聚乙烯树脂,步骤二制备的预辐照聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按质量比7:5:8加入密炼机中,在190℃下密炼12分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物,三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为5%。
步骤四:将聚丙烯树脂与步骤三得到的聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物按质量比80:20加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到高打结强度聚丙烯医用单丝原料。
步骤五:将步骤四得到的高打结强度聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在(280℃/290℃/290℃)条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到直径为0.20mm高打结强度聚丙烯医用单丝,其中具体工艺为采用水冷方式,冷却温度为12℃,所述拉伸方法为二级拉伸,一级拉伸比为4,二级拉伸比为1.2,热定型温度为160℃。
实施例四
步骤一:将低密度聚乙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-150℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的低密度聚乙烯树脂粉料。采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对低密度聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为20kGy,得到预辐照低密度聚乙烯树脂;
步骤二:将聚丙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-50℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚丙烯树脂粉料。采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为10kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;
步骤三:将步骤一制备的预辐照聚乙烯树脂,步骤二制备的预辐照聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按质量比7:5:8加入密炼机中,在190℃下密炼10分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物,三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为5%。
步骤四:将聚丙烯树脂与步骤三得到的聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物按质量比80:20加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到高打结强度聚丙烯医用单丝原料。
步骤五:将步骤四得到的高打结强度聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在(280℃/290℃/290℃)条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到直径为0.06mm高打结强度聚丙烯医用单丝,其中具体工艺为采用水冷方式,冷却温度为12oC,所述拉伸方法为二级拉伸,一级拉伸比为4,二级拉伸比为1.2,热定型温度为160oC。
实施例五
步骤一:将低密度聚乙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-150℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的低密度聚乙烯树脂粉料。采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对低密度聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为20kGy,得到预辐照低密度聚乙烯树脂;
步骤二:将聚丙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-50℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚丙烯树脂粉料。采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量为10kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;
步骤三:将步骤一制备的预辐照聚乙烯树脂,步骤二制备的预辐照聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按质量比7:5:8加入密炼机中,在190℃下密炼5分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物,三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为5%。
步骤四:将聚丙烯树脂与步骤三得到的聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物按质量比80:20加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到高打结强度聚丙烯医用单丝原料。
步骤五:将步骤四得到的高打结强度聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在(280℃/290℃/290℃)条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到直径为0.28mm高打结强度聚丙烯医用单丝,其中具体工艺为采用水冷方式,冷却温度为12℃,所述拉伸方法为二级拉伸,一级拉伸比为4,二级拉伸比为1.2,热定型温度为160℃。
对比例一:
将聚丙烯树脂经单螺杆挤出机在(280℃/290℃/290℃)条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到直径为0.20mm聚丙烯医用单丝,其中具体工艺为采用水冷方式,冷却温度为12℃,所述拉伸方法为二级拉伸,一级拉伸比为4,二级拉伸比为1.2,热定型温度为160℃。
对比例二:
步骤一:将低密度聚乙烯树脂,聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按质量比5:5:3加入密炼机中,在190℃下密炼5分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶共混物,三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为5%。
步骤二:将聚丙烯树脂与步骤二得到的聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶共混物按质量比87:13加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到聚丙烯医用单丝原料。
步骤三:将步骤二得到的聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在280℃/290℃/290℃条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到直径为0.20mm聚丙烯医用单丝,其中具体工艺为采用水冷方式,冷却温度为12℃,所述拉伸方法为二级拉伸,一级拉伸比为4,二级拉伸比为1.2,热定型温度为160℃。
对比例三:
与实施例一相比,步骤一中预辐照聚乙烯,预辐照剂量为5kGy,预辐照聚丙烯,预辐照剂量为3kGy,其它工艺条件与实施例一相同。
对比例四:
与实施例一相比,步骤一中预辐照聚乙烯,预辐照剂量为50kGy,预辐照聚丙烯,预辐照剂量为30kGy,其它工艺条件与实施例一相同。
对比例五:
与实施例一相比,步骤三中密炼时间为3分钟,其它工艺条件与实施例一相同。
其中,实施例一至实施例五、对比例一至对比例五的测试结果如下表所示,
其中,单丝的断裂强度测试:按照GB/T 14344-2008《化学纤维长丝拉伸性能试验方法》标准,环境温度为20±2℃,相对湿度为(65±2)%条件下进行强力测试实验,采用桌上型电脑式强力拉伸测试仪器进行测试,测五次取平均值,夹持距离为(500±1.0)mm,拉伸速度为50cm/min。
单丝的线密度测试:按照GB/T 14343-2008《化学纤维长丝线密度试验方法》标准进行测试
单丝的打结强力测试方法:如果一根长丝在弯曲状态下承受负荷,它要比在伸直时更容易断裂,这是因为断裂的发生是通过纤维表面层的高度伸长所致。这个反映了长丝的脆性的大小。像纤维的脆性这种物理性质可以根据丝在打结状态时测得的断裂强度占纤维直线强度的百分比来进行估计。测试环境条件为温度为20±2℃,相对湿度为(65±2)%条件下进行强力测试实验,采用桌上型电脑式强力拉伸测试仪器进行测试,测五次取平均值,夹持距离为(500±1.0)mm,夹持的纤维在上下夹子的中间处打个结,拉伸速度为50cm/min,测得的数据即为打结强力。
首先,本申请中的单丝制备过程中不需要引入其他的添加剂,更加适用于医用领域,并且根据上表可知,本申请的单丝具有较好的打结强度,性能较为稳定。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (4)
1.一种高打结强度聚丙烯医用单丝,其特征在于,组成为:
聚丙烯树脂70-90 重量份;
预辐照聚乙烯树脂5-15重量份;
预辐照聚丙烯树脂5-15重量份;
三元乙丙橡胶3-8 重量份;
且聚丙烯树脂、预辐照聚乙烯树脂、预辐照聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶重量份之和为100,
所述高打结强度聚丙烯医用单丝制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将聚乙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-150℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚乙烯树脂粉料,对所述聚乙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚乙烯树脂,其中,采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为10-40 kGy,得到预辐照聚乙烯树脂;或采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为10~40 kGy,得到预辐照聚乙烯树脂;
步骤二:将聚丙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-50℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚丙烯树脂粉料,对所述聚丙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚丙烯树脂,其中,采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为5-15 kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;或采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为5~15 kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;
步骤三:将所述预辐照聚乙烯树脂,所述预辐照聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按配比加入密炼机中,在190 ℃下密炼10-15分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物,
步骤四:将所述聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物与聚丙烯树脂按配比加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到高打结强度聚丙烯医用单丝原料;
步骤五:将所述高打结强度聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在280℃/290℃/290℃条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到高打结强度聚丙烯医用单丝;
其中,所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯中的一种或两种;所述聚丙烯为等规聚丙烯,等规度>97%;所述三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为5-8%。
2.一种权利要求1所述的高打结强度聚丙烯医用单丝的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将聚乙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-150℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚乙烯树脂粉料,对所述聚乙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚乙烯树脂,其中,采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为10-40 kGy,得到预辐照聚乙烯树脂;或采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对聚乙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为10~40 kGy,得到预辐照聚乙烯树脂;
步骤二:将聚丙烯树脂粒料加入到超低温粉碎机中,利用液氮冷却,将温度降低至-50℃,经低温粉碎筛选,得到粒径低于10目的聚丙烯树脂粉料,对所述聚丙烯树脂粉料进行预辐照,得到预辐照聚丙烯树脂,其中,采用60Co作为辐照源,在空气气氛下,用γ射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为5-15 kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;或采用电子加速器作为辐照源,在空气气氛下,用β射线对聚丙烯树脂粉料进行预辐照,预辐照剂量范围为5~15 kGy,得到预辐照聚丙烯树脂;
步骤三:将所述预辐照聚乙烯树脂,所述预辐照聚丙烯树脂,三元乙丙橡胶按配比加入密炼机中,在190 ℃下密炼10-15分钟,经出料、冷却、造粒得到聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物,
步骤四:将所述聚丙烯-聚乙烯-三元乙丙橡胶接枝物与聚丙烯树脂按配比加入高速混合机中搅拌均匀,经同向双螺杆挤出机在120-190℃下挤出造粒,牵引、冷却造粒得到高打结强度聚丙烯医用单丝原料;
步骤五:将所述高打结强度聚丙烯医用单丝原料经单螺杆挤出机在280℃/290℃/290℃条件下挤出成型,冷却、拉伸、热定型,收卷,得到高打结强度聚丙烯医用单丝;
其中,所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯中的一种或两种;所述聚丙烯为等规聚丙烯,等规度>97%;所述三元乙丙橡胶中二烯组分质量百分数含量为5-8%。
3. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤五中,所述冷却方法为水冷,冷却温度为12℃,所述拉伸方法为二级拉伸,一级拉伸比为4,二级拉伸比为1.2,热定型温度为160 ℃。
4. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤五中,所述高打结强度聚丙烯医用单丝直径为0.05-0.3 mm。
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