近期我司為客戶設(shè)計(jì)了幾款醫(yī)用耗材產(chǎn)品及后續(xù)模具設(shè)計(jì)及制造,借鑒類似產(chǎn)品及我們對(duì)材料的理解,選擇pc、pp、硅膠材料,下面我們就了解一下這三種材料的特性及優(yōu)點(diǎn)
1. 聚碳酸酯,英文名稱Polycarbonate,簡(jiǎn)稱pc, 聚碳酸酯是一種強(qiáng)韌的熱塑性樹脂,其名稱來(lái)源于其內(nèi)部的CO3基團(tuán)。可由雙酚A和氧氯化碳(COCl2)合成。PC是幾乎無(wú)色的玻璃態(tài)的無(wú)定形聚合物,有很好的光學(xué)性。PC高分子量樹脂有很高的韌性,懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為600~900J/m,未填充牌號(hào)的熱變形溫度大約為130°C ,PC的彎曲模量可達(dá)2400MPa以上,樹脂可加工制成大的剛性制品。低于100°C 時(shí),在負(fù)載下的蠕變率很低。PC材料具有阻燃性,耐磨??寡趸浴>厶妓狨o(wú)色透明,耐熱,抗沖擊,阻燃BI級(jí),在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐沖擊性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加劑就具有UL94 V-0級(jí)阻燃性能。
pc主要優(yōu)點(diǎn)
1、具高強(qiáng)度及彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度、使用溫度范圍廣;
2、高度透明性及自由染色性;
3、成形收縮率低、尺寸安定性良好;
4、耐疲勞性佳;
5、耐候性佳;
6、電氣特性優(yōu);
7、無(wú)味無(wú)臭對(duì)人體無(wú)害符合衛(wèi)生安全。
主要性能
a、機(jī)械性能:強(qiáng)度高、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定、蠕變也?。ǜ邷貤l件下也極少有變化);
b、耐熱老化性:增強(qiáng)后的UL溫度指數(shù)達(dá)120~140℃(戶外長(zhǎng)期老化性也很好);
c、耐溶劑性:無(wú)應(yīng)力開裂;
d、對(duì)水穩(wěn)定性:高溫下遇水易分解(高溫高濕環(huán)境下使用需謹(jǐn)慎);
由于聚碳酸酯制品可經(jīng)受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒,且不發(fā)生變黃和物理性能下降,因而被廣泛應(yīng)用于人工腎血液透析設(shè)備和其他需要在透明、直觀條件下操作并需反復(fù)消毒的醫(yī)療設(shè)備中。如生產(chǎn)高壓注射器、外科手術(shù)面罩、一次性牙科用具、血液分離器等。
2. 聚丙烯,英文名Polypropylene,簡(jiǎn)稱pp,是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。聚丙烯為無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)味的乳白色高結(jié)晶的聚合物,密度只有0. 90--"0. 91g/cm3,是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對(duì)水特別穩(wěn)定,在水中的吸水率僅為0. 01%,分子量約8萬(wàn)一15萬(wàn)。成型性好,聚丙烯的結(jié)晶度高,結(jié)構(gòu)規(guī)整,因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能。聚丙烯具有良好的耐熱性,制品能在100℃以上溫度進(jìn)行消毒滅菌,在不受外力的條件下,150℃也不變形。脆化溫度為-35℃,聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好,除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外,對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定,
聚丙烯具有許多優(yōu)良特性:
1、相對(duì)密度小,僅為0.89-0.91,是塑料中最輕的品種之一。
2、良好的力學(xué)性能,除耐沖擊性外,其他力學(xué)性能均比聚乙烯好,成型加工性能好。
3、具有較高的耐熱性,連續(xù)使用溫度可達(dá)110-120℃。
4、化學(xué)性能好,幾乎不吸水,與絕大多數(shù)化學(xué)藥品不反應(yīng)。
5、質(zhì)地純凈,無(wú)毒性。
6、電絕緣性好。
7、聚丙烯制品的透明性比高密度聚乙烯制品的透明性好。
由于pp材料的優(yōu)異物性和無(wú)毒性,在食品包裝、醫(yī)療器械、醫(yī)用耗材方面都有廣泛的應(yīng)用。
3.硅橡膠,英文名稱Silicone rubber,硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構(gòu)成,硅原子上通常連有兩個(gè)有機(jī)基團(tuán)的橡膠。
(1)高溫性能。硅橡膠顯著的特征是高溫穩(wěn)定性,雖然常溫下硅橡膠的強(qiáng)度僅是天然橡膠或某些合成橡膠的一半,但在200℃以上的高溫環(huán)境下,硅橡膠仍能保持一定的柔韌性、回彈性和表面硬度,且力學(xué)性能無(wú)明顯變化。
(2)低溫性能硅橡膠的玻璃化溫度一般為-70~-50℃,特殊配方可達(dá)-100℃,表明其低溫性能優(yōu)異。這對(duì)航空、宇航工業(yè)的意義重大。
(3)耐候性硅橡膠中Si-O-Si鍵對(duì)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wěn)定,在不加任何添加劑的情況下,就具有優(yōu)良的耐候性。
(4)電氣性能。硅橡膠具有優(yōu)異的絕緣性能,耐電暈性和耐電弧性也非常好。
(5)物理機(jī)械性能。硅橡膠常溫下的物理機(jī)械性能比通用橡膠差,但在150℃的高溫和-50℃的低溫下,其物理機(jī)械性能優(yōu)于通用橡膠。
(6)耐油及化學(xué)試劑性。普通硅橡膠具有中等的耐油、耐溶劑性能。
(7)氣體透過性能。室溫下硅橡膠對(duì)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的透氣性比天然橡膠高出30-50倍。
(8)生理惰性。硅橡膠無(wú)毒,無(wú)味,無(wú)嗅,與人體組織不粘連,具有抗凝血作用,對(duì)肌體組織的反應(yīng)性非常少。特別適合作為醫(yī)用材料。
在眾多的合成橡膠中,硅橡膠是在其中的佼佼者。它具有無(wú)味無(wú)毒,不怕高溫和抵御嚴(yán)寒的特點(diǎn),在三百攝氏度和零下九十?dāng)z氏度時(shí)“泰然自若”、“面不改色”,仍不失原有的強(qiáng)度和彈性。硅橡膠還有良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化學(xué)穩(wěn)定性等。由于具有了這些優(yōu)異的性能,使得硅橡膠在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中廣泛發(fā)揮了重要作用。由醫(yī)院、科研單位和工廠共同協(xié)作,試制成功了多種硅橡膠醫(yī)療用品。