So với vật liệu thủy tinh và kim loại, đặc điểm chính của nhựa là:
1, chi phí thấp, có thể tái sử dụng mà không cần khử trùng, thích hợp sử dụng làm nguyên liệu sản xuất thiết bị y tế dùng một lần;
2, quá trình chế biến đơn giản, sử dụng tính dẻo của nó có thể chế biến thành nhiều loại cấu trúc hữu ích, kim loại và thủy tinh khó chế tạo thành cấu trúc phức tạp của sản phẩm;
3, dai, đàn hồi, không dễ vỡ như thủy tinh;
4, có tính trơ về mặt hóa học và an toàn sinh học tốt.
Những ưu điểm về hiệu suất này khiến nhựa được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị y tế, chủ yếu bao gồm polyvinyl clorua (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), ABS, polyurethane, polyamide, elastomer nhiệt dẻo, polysulfone và polyether ether ketone. Việc pha trộn có thể cải thiện hiệu suất của nhựa, giúp phản ánh hiệu suất tốt nhất của các loại nhựa khác nhau, chẳng hạn như biến đổi pha trộn polycarbonate/ABS, polypropylene/elastomer.
Do tiếp xúc với thuốc dạng lỏng hoặc tiếp xúc với cơ thể người, yêu cầu cơ bản của nhựa y tế là tính ổn định hóa học và an toàn sinh học. Tóm lại, các thành phần của vật liệu nhựa không thể kết tủa vào thuốc dạng lỏng hoặc cơ thể người, không gây độc tính và tổn thương mô và cơ quan, không độc hại và vô hại đối với cơ thể người. Để đảm bảo an toàn sinh học của nhựa y tế, nhựa y tế thường được bán trên thị trường đều được chứng nhận và kiểm nghiệm bởi các cơ quan y tế, và người dùng được thông báo rõ ràng về loại nào là loại dùng trong y tế.
Nhựa y tế tại Hoa Kỳ thường đạt chứng nhận FDA và chứng nhận sinh học USPVI, và nhựa y tế tại Trung Quốc thường được kiểm tra bởi Trung tâm Kiểm định Thiết bị Y tế Sơn Đông. Hiện tại, vẫn còn một số lượng đáng kể vật liệu nhựa y tế trong nước chưa được chứng nhận an toàn sinh học nghiêm ngặt, nhưng với việc dần hoàn thiện các quy định, tình trạng này sẽ ngày càng được cải thiện.
Dựa trên yêu cầu về cấu trúc và độ bền của sản phẩm thiết bị, chúng tôi lựa chọn loại nhựa và cấp nhựa phù hợp, đồng thời xác định công nghệ xử lý vật liệu. Các đặc tính này bao gồm hiệu suất xử lý, độ bền cơ học, chi phí sử dụng, phương pháp lắp ráp, khử trùng, v.v. Giới thiệu các đặc tính xử lý và tính chất vật lý, hóa học của một số loại nhựa y tế thông dụng.
Bảy loại nhựa y tế thường dùng
1. Polyvinyl clorua (PVC)
PVC là một trong những loại nhựa có năng suất cao nhất trên thế giới. Nhựa PVC là bột màu trắng hoặc vàng nhạt, PVC nguyên chất có tính axit, cứng và giòn, ít được sử dụng. Tùy theo mục đích sử dụng khác nhau, người ta có thể thêm các chất phụ gia khác nhau để tạo ra các bộ phận nhựa PVC có tính chất vật lý và cơ học khác nhau. Việc bổ sung một lượng chất hóa dẻo thích hợp vào nhựa PVC có thể tạo ra nhiều loại sản phẩm cứng, mềm và trong suốt.
PVC cứng không chứa hoặc chứa một lượng nhỏ chất hóa dẻo, có khả năng chịu kéo, uốn, nén và va đập tốt, có thể được sử dụng làm vật liệu kết cấu riêng. PVC mềm chứa nhiều chất hóa dẻo hơn, độ mềm, độ giãn dài khi đứt và khả năng chịu lạnh tăng lên, nhưng độ giòn, độ cứng và độ bền kéo giảm. Tỷ trọng của PVC nguyên chất là 1,4g/cm3, và tỷ trọng của các bộ phận nhựa PVC có chất hóa dẻo và chất độn thường nằm trong khoảng 1,15~2,00g/cm3.
Theo ước tính của thị trường, khoảng 25% sản phẩm nhựa y tế là PVC. Điều này chủ yếu là do chi phí thấp, phạm vi ứng dụng rộng rãi và dễ gia công. Các sản phẩm PVC dùng trong y tế bao gồm: ống chạy thận nhân tạo, mặt nạ thở, ống oxy, v.v.
2. Polyetylen (PE, Polyetylen)
Nhựa polyethylene là loại nhựa phổ biến nhất trong ngành nhựa, có dạng hạt sáp bóng, màu trắng sữa, không vị, không mùi và không độc hại. Đặc điểm của loại nhựa này là giá thành rẻ, hiệu suất tốt, có thể được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, bao bì và các ngành công nghiệp hàng ngày, chiếm vị trí then chốt trong ngành nhựa.
PE chủ yếu bao gồm polyethylene mật độ thấp (LDPE), polyethylene mật độ cao (HDPE) và polyethylene trọng lượng phân tử cực cao (UHDPE) và các loại khác. HDPE có ít chuỗi nhánh hơn trên chuỗi polyme, trọng lượng phân tử tương đối, độ kết tinh và mật độ cao hơn, độ cứng và độ bền lớn hơn, độ mờ đục kém, điểm nóng chảy cao và thường được sử dụng trong các bộ phận tiêm. LDPE có nhiều chuỗi nhánh, do đó trọng lượng phân tử tương đối nhỏ, độ kết tinh và mật độ thấp, có độ mềm, khả năng chống va đập và độ trong suốt tốt hơn, thường được sử dụng để thổi màng, hiện đang được sử dụng rộng rãi thay thế PVC. Vật liệu HDPE và LDPE cũng có thể được trộn lẫn theo yêu cầu hiệu suất. UHDPE có độ bền va đập cao, ma sát thấp, khả năng chống nứt ứng suất và đặc tính hấp thụ năng lượng tốt, khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho các đầu nối hông, đầu gối và vai nhân tạo.
3. Polypropylene (PP, polypropylene)
Polypropylene không màu, không mùi và không độc hại. Bề ngoài trông giống polyethylene, nhưng trong suốt hơn và nhẹ hơn polyethylene. PP là một loại nhựa nhiệt dẻo có những đặc tính tuyệt vời, với trọng lượng riêng nhỏ (0,9g/cm3), không độc hại, dễ gia công, chống va đập, chống biến dạng và nhiều ưu điểm khác. Nó có nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày, bao gồm túi dệt, màng bọc, hộp đựng giấy, vật liệu che chắn dây điện, đồ chơi, cản xe hơi, sợi, máy giặt, v.v.
PP y tế có độ trong suốt cao, khả năng cản và chống bức xạ tốt, do đó được ứng dụng rộng rãi trong ngành thiết bị y tế và bao bì. Vật liệu không phải PVC với thành phần chính là PP hiện đang được sử dụng rộng rãi làm vật liệu thay thế cho PVC.
4. Nhựa Polystyrene (PS) và K
PS là loại nhựa lớn thứ ba sau polyvinyl clorua và polyetylen, thường được sử dụng làm nhựa gia công và ứng dụng đơn thành phần. Đặc điểm chính là nhẹ, trong suốt, dễ nhuộm màu, hiệu suất gia công khuôn tốt, do đó được sử dụng rộng rãi trong nhựa gia dụng, linh kiện điện tử, dụng cụ quang học và đồ dùng văn hóa giáo dục. Kết cấu của PS cứng và giòn, hệ số giãn nở nhiệt cao, hạn chế ứng dụng trong kỹ thuật. Trong những thập kỷ gần đây, polystyrene biến tính và copolymer gốc styrene đã được phát triển để khắc phục một số nhược điểm của polystyrene. Nhựa K là một trong số đó.
Nhựa K được làm từ quá trình đồng trùng hợp styren và butadien, là một loại polyme vô định hình, trong suốt, không vị, không độc hại, mật độ 1,01g/cm3 (thấp hơn PS, AS), khả năng chống va đập cao hơn PS, độ trong suốt (80 ~ 90%) tốt, nhiệt độ biến dạng nhiệt là 77℃, Lượng butadien chứa trong vật liệu K, độ cứng của nó cũng khác nhau, do tính lưu động tốt của vật liệu K, phạm vi nhiệt độ xử lý rộng nên hiệu suất xử lý của nó tốt.
Các ứng dụng chính trong cuộc sống hàng ngày bao gồm cốc, NẮP, chai, bao bì mỹ phẩm, móc treo, đồ chơi, sản phẩm vật liệu thay thế PVC, bao bì thực phẩm và vật tư đóng gói y tế
5. ABS, đồng trùng hợp Acrylonitrile Butadiene Styrene
ABS có độ cứng, độ cứng, khả năng chống va đập, chống hóa chất, chống bức xạ và khử trùng bằng oxit etylen nhất định.
ABS trong ứng dụng y tế chủ yếu được sử dụng làm dụng cụ phẫu thuật, kẹp ống, kim nhựa, hộp đựng dụng cụ, thiết bị chẩn đoán và vỏ máy trợ thính, đặc biệt là một số vỏ thiết bị y tế lớn.
6. Polycarbonate (PC, Polycarbonate)
Các đặc tính điển hình của PCS là độ dẻo dai, độ bền, độ cứng và khả năng khử trùng bằng hơi nước chịu nhiệt, khiến PCS được ưa chuộng làm bộ lọc thẩm phân máu, tay cầm dụng cụ phẫu thuật và bình oxy (khi được sử dụng trong phẫu thuật tim, dụng cụ này có thể loại bỏ carbon dioxide khỏi máu và tăng oxy);
Các ứng dụng khác của PC trong y học bao gồm hệ thống tiêm không kim, dụng cụ truyền dịch, bát ly tâm máu và piston. Nhờ độ trong suốt cao, kính cận thị thông thường được làm từ PC.
7. PTFE (Polytetrafluoroetylen)
Nhựa polytetrafluoroethylene là loại bột màu trắng, bề ngoài như sáp, mịn và không dính, là loại nhựa quan trọng nhất. PTFE có những đặc tính tuyệt vời mà các loại nhựa nhiệt dẻo thông thường không thể sánh được, vì vậy nó được mệnh danh là "vua nhựa". Hệ số ma sát của nó thấp nhất trong các loại nhựa, có tính tương thích sinh học tốt và có thể được chế tạo thành mạch máu nhân tạo và các thiết bị cấy ghép trực tiếp khác.
Thời gian đăng: 25-10-2023