医疗领域常用工程塑料介绍

　　医用塑料由于要与药液或人体接触，对其的基本要求是具有化学稳定性和生物安全性。医疗器械可细分为体外诊断、医用耗材、医疗设备、制药装备。由于塑料具有成本低、容易加工、质轻坚韧等特点，在医疗器械中获得大量应用。

　　根据医疗器械不同的使用环境，对塑料提出的要求也不同，但一般来说应该具有下列性能：

　　1、物理力学性能良好，能够满足相关功能的需求;

　　2、耐化学性能良好，能满足使用环境内的服役期限，经消毒不会影响相关性能;

　　3、成型加工性能好，易加工成各种形状制品;

　　4、无毒、无“三致”(致癌、致畸、致基因突变)作用，无热源反应，溶出物及可溶出物含量低;

　　5、不破坏邻近组织，不干扰机体的免疫机制，不引起材料表面钙化;

　　6、有较好的抗凝血性能，材料与血液接触时，不引起溶血后血球减少，不造成血中蛋白质变性，不破坏血液的有形成分;

　　7、材料植入体内时有足够的稳定性，且长期使用力学性能不发生明显变化(不包括降解材料)。

　　常用医用塑料的材料大约有十几种，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等，PVC和PE用量最大，各占28%和24%;PS占18%;PP占16%;工程塑料占14%。

　　下面介绍医疗领域常用工程塑料的产品：

　　通用工程塑料

　　1.ABS树脂

　　ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，具有一定的刚性、硬度、耐冲击和耐化学性能、耐辐射和耐环氧乙烷消毒。

　　ABS在医疗上的应用主要用作外科工具、滚筒夹子、塑料针、工具盒、诊断器件和助听器外壳，特别是一些大型医疗设备的外壳。

　　2.聚碳酸酯(PC)

　　聚碳酸酯(PC)是最坚韧的透明塑料，对原型医疗设备非常有用，特别是如果要使用UV固化粘合。PC有棒，板和片材几种形态，它很容易结合。

　　PC的特点是较高的韧性、强度和耐热蒸汽消毒，这些特点使得PC优先选择成为血液渗析过滤器、外科工具柄和氧气罐;PC在医学上的应用还包括无针注射体系、灌注仪器、血液离心机碗和活塞。

　　虽然可单独或组合使用PC的十几种性能特征，但最常依赖七种。PC具有高冲击强度，透明水透明性，良好的抗蠕变性，宽广的使用温度范围，尺寸稳定性，耐磨性，硬度和刚性，尽管具有延展性。

　　PC通过辐射灭菌容易变色，但有辐射稳定等级可用。

　　3.TPU塑料

　　热塑性聚氨酯弹性体(TPU)具有优异的低温柔韧性和抗水解、抗凝血性、抗微生物攻击性，可用于医疗导管、人工心脏、氧气面罩、药物释放装备、IV连接器、血压计的橡皮囊袋、皮外给药的裹伤布等。

　　4.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。

　　5.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。

　　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。

　　高性能工程塑料

　　6.聚醚酰亚胺(PEI)

　　沙特-SABIC的ULTEM 1000 PEI树脂是一种无定形的，透明polyetherimide(PEI)塑料提供玻璃转变温度(Tg)的217°C。这种固有的阻燃树脂具有UL94 V0, V2和5VA等级，并且符合RoHS。ULTEM 1000树脂是一种无增强的通用级树脂，具有高的耐热性、高强度和模量，并具有广泛的耐高温性。

　　ULTEM HU1000是一种热塑性聚醚酰亚胺高热聚合物，ULTEM(PEI)树脂是一种琥珀色的非晶态热塑性塑料，它具有优异的柔韧性、阻燃性、耐化学药品、耐热性和耐紫外光性，并且大大扩展了设计自由。ULTEM树脂也广泛应用于 医疗保健和食品服务应用。用于注塑加工。通过开发新的挤出技术，ULTEM HU1000结合了卓越的可加工性，与高热应用中的PES，PEEK相比具有成本节约优势(连续使用至340°F)。Ultem耐高压灭菌。

　　7.聚醚醚酮(PEEK )

　　PTFE是氟塑料的一种，被称为塑料王，有已知塑料中具有最低的摩擦系数和最好的耐化学性。生物相容性和抗凝血性好，不分解，植入人体内无不良反应且老化不明显，耐热性极好，连续使用温度260℃，可采用高温消毒。在医学领域被广泛用于各类人工气管、食管、胆管、尿道和人工腹膜、脑硬膜及人工皮肤、人工骨骼等。

　　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。

　　PEEK符合Underwriters Laboratories(UL)94 V-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。