Основните изисквания към медицинските пластмаси са химическа стабилност и биологична безопасност, тъй като те ще влязат в контакт с лекарства или човешкото тяло.Компонентите в пластмасовия материал не могат да се утаят в течното лекарство или в човешкото тяло, няма да причинят токсичност и увреждане на тъканите и органите и са нетоксични и безвредни за човешкото тяло.За да се гарантира биологичната безопасност на медицинските пластмаси, медицинските пластмаси, които обикновено се продават на пазара, са преминали сертифициране и тестване от медицински органи и потребителите са ясно информирани кои марки са медицински клас.
Често използваните медицински пластмасови материали са полиетилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC), полиамид (PA), политетрафлуоретилен (PTFE), поликарбонат (PC), полистирен (PS), полиетеретеркетон (PEEK) и др., PVC и PE представляват най-голямото количество, съответно 28% и 24%;PS представлява 18%;PP представлява 16%;инженерните пластмаси представляват 14%.
Следното представя пластмасите, които обикновено се използват в медицината.
1. Полиетилен (PE, полиетилен)
Характеристики: Висока химическа стабилност, добра биосъвместимост, но не лесно залепване.
PE е пластмасата с общо предназначение с най-голяма производителност.Той има предимствата на добра обработка, ниска цена, нетоксичен и безвкусен и добра биосъвместимост.
PE включва главно полиетилен с ниска плътност (LDPE), полиетилен с висока плътност (HDPE) и полиетилен с ултрависоко молекулно тегло (UHMWPE) и други разновидности.UHMWPE (полиетилен със свръхвисоко молекулно тегло) е специална инженерна пластмаса с висока устойчивост на удар, силна устойчивост на износване (короната на пластмасата), малък коефициент на триене, биологична инертност и добри характеристики на абсорбция на енергия.Неговата химическа устойчивост може да се сравни със сравнима с PTFE.
Общите свойства включват висока механична якост, пластичност и точка на топене.Полиетиленът с плътност има точка на топене от 1200°C до 1800°C, докато полиетиленът с ниска плътност има точка на топене от 1200°C до 1800°C.Полиетиленът е пластмаса от най-висок медицински клас поради своята рентабилност, устойчивост на удар, устойчивост на корозия и силна структурна цялост чрез чести цикли на стерилизация.Поради това, че е биологично инертен и не се разгражда в организма
Полиетилен с ниска плътност (LDPE) Употреби: Медицински опаковки и IV контейнери.
Полиетиленът с висока плътност (HDPE) използва: изкуствена уретра, изкуствен бял дроб, изкуствена трахея, изкуствен ларинкс, изкуствен бъбрек, изкуствена кост, ортопедични ремонтни материали.
Полиетилен със свръхвисоко молекулно тегло (UHMWPE) Употреби: изкуствени бели дробове, изкуствени стави и др.
2. Поливинилхлорид (PVC, поливинилхлорид)
Характеристики: ниска цена, широк диапазон на приложение, лесна обработка, добра химическа устойчивост, но слаба термична стабилност.
Прахът от PVC смола е бял или светложълт прах, чистият PVC е атактичен, твърд и крехък, рядко се използва.Според различните цели могат да се добавят различни добавки, за да направят PVC пластмасовите части да показват различни физични и механични свойства.Добавянето на подходящо количество пластификатор към PVC смола може да направи различни твърди, меки и прозрачни продукти.
Двете основни форми на PVC, използвани в производството на медицински пластмаси, са гъвкав PVC и твърд PVC.Твърдият PVC не съдържа или съдържа малко пластификатор, има добри свойства на опън, огъване, натиск и устойчивост на удар и може да се използва като структурен материал самостоятелно.Мекият PVC съдържа повече пластификатори, неговата мекота, удължение при скъсване и устойчивост на студ се увеличават, но неговата крехкост, твърдост и якост на опън намаляват.Плътността на чистия PVC е 1,4g/cm3, а плътността на PVC пластмасовите части с пластификатори и пълнители обикновено е в диапазона от 1,15~2,00g/cm3.
Според непълни оценки около 25% от медицинските пластмасови продукти са PVC.Основно поради ниската цена на смолата, широката гама от приложения и лесната обработка.PVC продуктите за медицински приложения включват: тръби за хемодиализа, дихателни маски, кислородни тръби, сърдечни катетри, протезни материали, сакове за кръв, изкуствен перитонеум и др.
3. Полипропилен (PP, полипропилен)
Характеристики: нетоксичен, безвкусен, добри механични свойства, химическа стабилност и устойчивост на топлина.Добра изолация, ниска водопоглъщаемост, добра устойчивост на разтворители, устойчивост на масло, устойчивост на слаба киселина, устойчивост на слаба алкална устойчивост, добро формоване, без проблем с напукване под въздействието на околната среда.PP е термопласт с отлична производителност.Има предимствата на малко специфично тегло (0,9g/cm3), лесна обработка, устойчивост на удар, устойчивост на огъване и висока точка на топене (около 1710C).Има широк спектър от приложения в ежедневието, степента на свиване при формоване на полипропилен е голяма и производството на по-дебели продукти е склонно към дефекти.Повърхността е инертна и трудна за отпечатване и залепване.Може да бъде екструдиран, формован под налягане, заварен, разпенен, термоформован, машинно обработен.
Медицинският PP има висока прозрачност, добра бариера и устойчивост на радиация, което го прави широко използван в индустрията за медицинско оборудване и опаковки.Материалът без PVC с PP като основно тяло е заместител на широко използвания PVC материал в момента.
Употреба: Спринцовки за еднократна употреба, конектори, прозрачни пластмасови капачки, сламки, опаковки за парентерално хранене, филми за диализа.
Други индустрии включват тъкани торби, фолио, кутии за оборот, материали за телено екраниране, играчки, автомобилни брони, влакна, перални машини и др.
4. Полистирен (PS, Polystyrene) и Крезин
Характеристики: ниска цена, ниска плътност, прозрачност, стабилност на размерите, устойчивост на радиация (стерилизация).
PS е пластмасова разновидност, която отстъпва само на поливинилхлорида и полиетилена.Обикновено се обработва и прилага като еднокомпонентна пластмаса.Основните му характеристики са леко тегло, прозрачност, лесно боядисване и добра ефективност на формоване.Електрически части, оптични инструменти и културно-образователни пособия.Структурата е твърда и крехка и има висок коефициент на топлинно разширение, което ограничава приложението му в инженерството.През последните десетилетия бяха разработени модифициран полистирен и съполимери на основата на стирен, за да се преодолеят до известна степен недостатъците на полистирола.K смолата е една от тях.
Крезин се образува чрез съполимеризация на стирен и бутадиен.Това е аморфен полимер, прозрачен, без мирис, нетоксичен, с плътност около 1,01 g/cm3 (по-ниска от PS и AS) и по-висока устойчивост на удар от PS., прозрачността (80-90%) е добра, температурата на топлинно изкривяване е 77 ℃, колко бутадиен се съдържа в K материала и неговата твърдост също е различна, тъй като K материалът има добра течливост и широк температурен диапазон на обработка, така че неговата добра производителност на обработка.
Кристален полистирен Употреби: Лабораторни прибори, петриеви чинии и съдове за тъканни култури, респираторно оборудване и съдове за изсмукване.
Силно удароустойчив полистирол Употреби: катетърни тави, сърдечни помпи, дурални тави, респираторно оборудване и вендузи.
Основните употреби в ежедневието включват чаши, капаци, бутилки, козметични опаковки, закачалки, играчки, PVC заместители, опаковки за храни и медицински опаковки и др.
5. Съполимери на акрилонитрил-бутадиен-стирен (ABS, съполимери на акрилонитрил-бутадиен-стирен)
Характеристики: Твърд, със силна устойчивост на удар, устойчивост на надраскване, стабилност на размерите и т.н., устойчив на влага, устойчив на корозия, лесен за обработка и добра пропускливост на светлина.Медицинското приложение на ABS се използва главно като хирургически инструменти, ролкови скоби, пластмасови игли, кутии за инструменти, диагностични устройства и корпуси за слухови апарати, особено корпусите на голямо медицинско оборудване.
6. Поликарбонат (PC, поликарбонат)
Характеристики: Добра издръжливост, здравина, твърдост и топлоустойчива стерилизация с пара, висока прозрачност.Подходящ за леене под налягане, заваряване и други процеси на формоване, склонни към напукване под напрежение.
Тези характеристики правят компютъра предпочитан като филтри за хемодиализа, дръжки за хирургически инструменти и кислородни резервоари (при сърдечна хирургия този инструмент може да премахне въглеродния диоксид в кръвта и да увеличи кислорода);
Медицинските приложения на компютрите също включват системи за безиглено инжектиране, перфузионни инструменти, различни корпуси, съединители, дръжки на хирургически инструменти, кислородни резервоари, купи за центрофуги за кръв и бутала.Възползвайки се от високата си прозрачност, обичайните очила за късогледство са направени от PC.
7. Политетрафлуоретилен (PTFE, политетрафлуоретилен)
Характеристики: висока кристалност, добра устойчивост на топлина, висока химическа стабилност, силна киселина и основи и различни органични разтворители не се влияят от него.Има добра биосъвместимост и адаптивност на кръвта, няма увреждане на човешката физиология, няма неблагоприятни реакции при имплантиране в тялото, може да се стерилизира при висока температура и е подходящ за използване в медицинската област.
PTFE смолата е бял прах с восъчен вид, гладка и нелепкава и е най-важната пластмаса.PTFE има отлична производителност, която е несравнима с обикновените термопласти, така че е известен като "Кралят на пластмасите".Тъй като неговият коефициент на триене е най-ниският сред пластмасите и има добра биосъвместимост, той може да бъде направен в изкуствени кръвоносни съдове и други устройства, които се имплантират директно в човешкото тяло.
Употреби: Всички видове изкуствена трахея, хранопровод, жлъчен канал, уретра, изкуствен перитонеум, твърда мозъчна обвивка, изкуствена кожа, изкуствена кост и др.
8. Полиетер етер кетон (PEEK, полиетер етер кетони)
Характеристики: устойчивост на топлина, устойчивост на износване, устойчивост на умора, устойчивост на радиация, устойчивост на корозия, устойчивост на хидролиза, леко тегло, добро самосмазване и добра производителност на обработка.Може да издържи многократно автоклавиране.
Употреби: Може да замени металите в хирургически и зъболекарски инструменти и да замени титаниеви сплави при производството на изкуствени кости.
(Металните инструменти могат да причинят артефакти на изображението или да повлияят на хирургичното зрително поле на лекаря по време на минимално инвазивни хирургични клинични операции. PEEK е здрав като неръждаемата стомана, но няма да създаде артефакти.)
9. Полиамид (PA Polyamide), известен като найлон, (найлон)
Характеристики: Има гъвкавост, устойчивост на огъване, висока издръжливост и не е лесно да се счупи, устойчивост на химически таблетки и устойчивост на абразия.Не отделя никакви вредни вещества и следователно не причинява възпаление на кожата или тъканите.
Употреби: маркучи, конектори, адаптери, бутала.
10. Термопластичен полиуретан (TPU)
Характеристики: Има добра прозрачност, висока якост и ефективност на разкъсване, химическа устойчивост и устойчивост на абразия;широк диапазон на твърдост, гладка повърхност, противогъбични и микроорганизми и висока водоустойчивост.
Употреби: медицински катетри, кислородни маски, изкуствени сърца, оборудване за освобождаване на лекарства, IV конектори, гумени торбички за апарати за кръвно налягане, превръзки за рани за екстракутанно приложение.
Време на публикуване: 09 декември 2023 г