下面列出了一些适用于加工的更容易获得的材料,这些材料以符合FDA标准的等级销售。这些材料与塑料供应商一起列为工程塑料。
聚甲醛(POM)
杜邦的Delrin是最知名的POM之一,大多数设计师都用这个名称来称呼这种塑料。POM由甲醛合成。POM最初是在20世纪50年代初开发的一种坚韧,耐热的有色金属替代品,俗称“赛钢”。它是一种坚韧的塑料,具有低摩擦系数和高强度。
Delrin和类似的POM很难粘合,最好是机械组装。Delrin通常用于机加工医疗设备原型和闭式夹具。它具有高度可加工性,因此非常适用于需要强度,耐化学性和符合FDA标准的材料的机加工设备原型。
Delrin的一个缺点是它对辐射灭菌的敏感性,这往往会使POM变脆。如果辐射消毒,卡扣配合,塑料弹簧机构和负载下的薄切片可能会破裂。如果要对乙POM部件进行灭菌,请考虑使用EtO,Steris或高压灭菌器,具体取决于设备是否包含任何敏感组件,如电子设备。
图 巴斯夫 Ultraform POM 应用于胰岛素笔
尼龙(聚酰胺,PA)
尼龙有6/6和6/12配方可供选择。尼龙坚韧耐热。标识符6/6和6/12是指聚合物链中的碳原子数,6/12是一种具有更高耐热性的长链尼龙。尼龙不像ABS或Delrin(POM)那样可加工,因为它往往会在可能需要去毛刺的部件边缘留下粘性切屑。
尼龙6,最常见的是铸造尼龙,二战前由杜邦公司开发的。然而,直到1956年,随着化合物(助催化剂和促进剂)的发现,铸造尼龙才具有商业可行性。采用这种新技术,聚合速度大大提高,实现聚合所需的步骤减少。
由于加工限制较少,铸造尼龙6提供了最大阵列尺寸和任何热塑性塑料定制形状之一。铸件有棒材,管材,管材和板材。它们的尺寸范围从1磅到400磅不等。
图 RTP尼龙6/6在手术剪上的应用
尼龙材料拥有普通材料没有的机械强度和亲肤手感,而医疗器材足下垂矫正器、康复轮椅、医用护理床通常需要一定承重能力的部件,所以一般都会选择PA66+15%GF。
聚醚醚酮(PEEK)
Polyetheretherketone(PEEK)是Victrex plc(英国)的商标,英国-威格斯 VICTREX PEEK是一种结晶高温热塑性塑料,具有出色的耐热性和耐化学性以及出色的耐磨性和动态疲劳性。建议用于需要高连续工作温度(480°F),暴露在火焰中的烟雾和有毒烟雾排放极低的电气元件。
图 PEEK医疗等级
PEEK符合Underwriters Laboratories(UL)94V-0要求,0.080英寸。该产品对γ辐射具有极强的抵抗力,甚至超过了聚苯乙烯的耐受性。唯一可以攻击PEEK的常用溶剂是浓硫酸。PEEK的耐水解性非常出色,可在高达500°F的蒸汽中运行。
聚四氟乙烯(PTFE)
TFE或PTFE(聚四氟乙烯),通常称为Teflon,是氟碳类中的三种氟碳树脂之一,完全由氟和碳组成。该组中的其他树脂,也称为Teflon,是全氟烷氧基碳氟化合物(PFA)和FEP。
结合氟和碳的力一起提供了紧密对称排列的原子中最强的已知化学键之一。这种粘合强度加上链构型的结果是相对致密的,化学惰性的,热稳定的聚合物。
TFE抵抗热量和几乎所有化学物质的攻击。除少数外来物种外,它不溶于所有有机物。它的电气性能非常好。虽然它具有高冲击强度,但与其他工程型热塑性塑料相比,其耐磨性,抗拉强度和抗蠕变性低。
TFE具有所有固体材料的最低介电常数和最低耗散因数。由于其强大的化学连接,TFE对不同分子几乎没有吸引力。这导致摩擦系数低至0.05。虽然PTFE具有低摩擦系数,但由于其低抗蠕变性和低磨损性,因此不适合用于承重骨科应用。JohnCharnley爵士在20世纪50年代后期的全髋关节置换术的开创性工作中发现了这个问题。*
聚砜
聚砜最初由BP Amoco开发,目前由Solvay以商品名Udel制造,聚苯砜以商品名Radel出售。
聚砜是一种坚韧,刚性,高强度的透明(浅琥珀色)热塑性塑料,可在-150°F至300°F的宽温度范围内保持其性能。设计用于FDA认可的设备,它也通过了USPVI级(生物)的所有测试。它符合国家卫生基金会的饮用水标准,最高可达180°F。聚砜具有非常高的尺寸稳定性,在300°F下暴露于沸水或空气后,线性尺寸的变化通常为1%或更小的十分之一。聚砜对无机酸,碱和盐溶液具有很高的耐受性;即使在中等应力水平下的高温下,对洗涤剂和烃油的耐受性也是良好的。聚砜不耐极性有机溶剂,如酮,氯代烃和芳烃。
Radel用于需要高耐热性和高冲击强度的仪器托盘,用于医院高压灭菌器托盘应用。聚砜工程树脂结合了高强度和长期耐重复蒸汽灭菌。这些聚合物已被证明是不锈钢和玻璃的替代品。医用级聚砜具有生物惰性,在灭菌过程中具有独特的长寿命,可以是透明或不透明的,并且对大多数常见的医院化学品具有耐受性。
图 索尔维PSU应用于生物制药用连接器及透析器