一种具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物及其制备方法和应用，该组合物由以下重量百分数的组分组成：耐高温聚酰胺48～74％、无机填料25～45％、聚四氟乙烯粉1～10％、加工助剂0.1～2％。该组合物的制备方法采用双螺杆挤出机即可实现，方法简单，易于工业化大规模生产，该组合物性价比高、容易加工成型、适应高温和高压方法进行消毒灭菌、化学稳定性良好，同时具有优良的生物相容性，不会释放对人体有害的物质，可用于外科手术医疗器械领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚酰胺材料领域，具体涉及一种具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
随着社会发展，我国的人口老龄化趋势日益严重，老龄人口对医疗卫生、护理、保健等资源的刚性需求在增加，为此国家正积极加大对医疗卫生、保健等领域的投入，提升医疗服务水平，完善健康管理体系，所以未来我国的医疗卫生相关市场潜力巨大。在医疗卫生领域，传统金属材料如不锈钢、钛合金等因其耐腐蚀、机械性能良好、生物相容性好而备受青睐，但金属材料也存在不足，例如某些微创手术，金属材质的器械会导致图像产生伪影，金属材质易引起人体过敏，金属部件康复后还需手术从体内取出等。近年来，随着技术革新，一些医用聚合物可替代金属材料用于医疗领域，如聚氯乙烯用于导管、血液袋，功能化改性聚丙烯用于血液存储(中国专利CN101831132A)、透析薄膜，聚氨酯材料用于介入导管、体内植入制品(中国专利CN101831132A)，聚乳酸材料用于可植入体内的界面螺钉(CN102940908A)，同时该材料可被人体缓慢降解、吸收。耐高温的特种工程塑料聚醚醚酮适应高温、高压的方法进行消毒灭菌，同时具有生物相容性，可替代金属材料用于外科医疗设备零部件。但该类特种工程塑料价格昂贵，加工条件苛刻，给其推广应用造成了阻力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物及其制备方法和应用，该组合物性价比高、容易加工成型、适应高温和高压方法进行消毒灭菌、化学稳定性良好，同时具有优良的生物相容性，不会释放对人体有害的物质，可用于外科医疗器械领域。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，由以下重量百分数的组分组成：本专利技术中，聚四氟乙烯粉作为生物相容性功能组分，并且采用耐高温聚酰胺为主要材料，并添加无机填料和加工助剂，使得本专利技术具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物具有优良的力学性能和耐热性能，适应高温和高压方法进行消毒灭菌，同时，具有优良的生物相容性，有利于生物细胞在耐高温聚酰胺复合材料表面的生长。以下作为本专利技术的优选技术方案：所述的耐高温聚酰胺，是指以对苯二甲酸和脂肪类二胺为主要聚合单体的半芳香型聚酰胺，熔点为305-320℃，优选共聚PA6T。所述的无机填料，包括纤维状无机填料、粉末状无机填料及其组合物，所述的无机填料为纤维状无机物，直径在1-50μm，所述的纤维状无机物为玻璃纤维、碳纤维、凹凸棒土、硅灰石、晶须中的一种或者两种以上(包括两种)。更进一步优选，所述的无机填料为直径1-15μm的玻璃纤维。添加纤维状无机物可提高耐高温聚酰胺复合材料的力学性能和耐热性能。聚四氟乙烯粉作为生物相容性功能组分，采用生物相容性优良的聚合物，聚四氟乙烯微粉。聚四氟乙烯粉引入有利于生物细胞在耐高温聚酰胺复合材料表面的生长，提高其生物相容性，而且还能够保证材料优异的力学性能。所述的加工助剂为抗氧剂、润滑剂中的一种或两种。所述的抗氧剂，选自酚类、亚磷酸酯类中的一种或者几种的混合物，酚类抗氧剂优选H161，1010，1098，亚磷酸酯类抗氧剂优选168，PEPQ。抗氧剂能与过氧化物反应，阻止聚合物分子链的断裂，延缓耐高温聚酰胺复合材料老化引起的性能下降，延长其使用寿命。所述的润滑剂，选自硅酮粉、硅酮母粒、硬脂酸锌中的一种或者几种的混合物，优选硅酮粉。润滑剂可在聚合物与金属模具表面形成润滑层，改善耐高温聚酰胺的加工、成型性能。进一步优选，所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，由以下重量百分数的组分组成：更进一步优选，所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，由以下重量百分数的组分组成：最优选，所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，由以下重量百分数的组分组成：所述的耐高温聚酰胺采用苏威公司的A-6000型，熔点为308℃；所述的无机填料采用巨石集团有限公司的568H短切玻璃纤维，直径10μm；聚四氟乙烯粉采用苏威公司的聚四氟乙烯微粉PolymistF-5A-EX；所述的加工助剂由重量百分数0.4％抗氧剂和重量百分数0.5％润滑剂组成，所述的润滑剂为硅酮粉。所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物的制备方法，包括以下步骤：1)、将耐高温聚酰胺树脂预干燥；2)、将经过预干燥处理的耐高温聚酰胺树脂、聚四氟乙烯粉和加工助剂，通过主喂料口进入双螺杆挤出机；而无机填料通过侧喂料口进入双螺杆挤出机；3)经过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、切粒后得到具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物。制备过程保持整个生产现场清洁、无明显粉尘。步骤1)中，所述的预干燥的条件为：放置于100℃～120℃的鼓风干燥箱中，干燥3-8个小时；进一步优选，所述的预干燥的条件为：放置于110℃的鼓风干燥箱中，干燥4-6个小时。步骤3)中，所述的双螺杆挤出机中，熔融挤出的温度300℃-340℃，主机转速：200rpm/min-500rpm/min。本专利技术的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，该组合物容易加工成型、适应高温和高压方法进行消毒灭菌、化学稳定性良好，同时具有优良的生物相容性，不会释放对人体有害的物质，非常适合用于制备外科手术医疗器械或置入体内的医疗器械。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，聚四氟乙烯粉作为生物相容性功能组分，并且采用耐高温聚酰胺为主要材料，并添加无机填料和加工助剂，使得本专利技术具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物具有优良的力学性能和耐热性能，适应高温和高压方法进行消毒灭菌，同时，具有优良的生物相容性，有利于生物细胞在耐高温聚酰胺复合材料表面的生长。本专利技术的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，该组合物容易加工成型、适应高温和高压方法进行消毒灭菌、化学稳定性良好，同时具有优良的生物相容性，不会释放对人体有害的物质，非常适合用于制备外科手术医疗器械或置入体内的医疗器械。本专利技术具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物制备方法简单，易于工业化大规模生产，而且其成本只有特种工程塑料的18％-25％，因此具有广阔的市场应用前景。附图说明图1为耐高温聚酰胺复合材料细胞生长实验结果示意图。具体实施方式以下结合具体实施例及实验数据对本专利技术作进一步说明，但不应理解为限制本专利技术的保护范围。实施例中采用的原材料：耐高温聚酰胺PA6T是苏威公司的A-6000型，熔点为308℃；无机填料玻璃纤维是巨石集团有限公司的568H短切玻璃纤维，直径10μm；生物相容性功能组分是苏威公司的聚四氟乙烯微粉PolymistF-5A-EX；抗氧剂是利安隆化工有限公司的Thanox1010和Clariant公司的PEPQ；润滑剂是中蓝晨光化工研究院的硅酮粉GM-100。实施例1先将耐高温聚酰胺树脂A-6000在110℃的鼓风干燥箱中，干燥5个小时，水份重量百分含量低于0.15％。将经过预干燥处理的耐高温聚酰胺树脂、生物相容性功能组分聚四氟乙烯微粉PolymistF-5A-EX、抗氧剂Thanox1010、抗氧剂PEPQ和润滑剂GM-100，分别加入相应的独立喂料失重称中，最终通过主喂料口进入双螺杆挤出机，短切玻璃纤维568H加入侧喂料失重称中，通过侧喂料口进入双螺杆挤出机。再按照表1所示的实施例1所示组分的配比，设定各失重称的喂料量参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成：

【技术特征摘要】
1.一种具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成：2.根据权利要求1所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成：3.根据权利要求2所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成：4.根据权利要求1所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，其特征在于，所述的耐高温聚酰胺的熔点为305-320℃。5.根据权利要求1所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，其特征在于，所述的无机填料为纤维状无机物，直径在1-50μm，所述的纤维状无机物为玻璃纤维、碳纤维、凹凸棒土、硅灰石、晶须中的一种或者两种以上；所述的加工助剂为抗氧剂、润滑剂中的一种或两种。6.根据权利要求1所述的具有生物相容性的耐高温聚酰胺组合物，其特征在于，所述的无机填料为直径1-15μm的玻璃纤维。7.根据权利要求1～6任一项所述的具...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜晓华，陈晓敏，田际波，周淑芬，陈佰全，
申请(专利权)人：中广核俊尔新材料有限公司，中广核俊尔上海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33