本发明专利技术提供一种医疗导管用TPU材料及其制备方法，所述TPU材料的原料包括以下成分：40‑60重量份二异氰酸酯、20‑40重量份多元醇、10‑20重量份聚丙烯、5‑10重量份壳聚糖、0.1‑2重量份纳米银颗粒、5‑10重量份扩链剂和0‑3重量份催化剂。本发明专利技术的TPU材料的拉伸强度达到40‑55MPa，断裂伸长率达到550％‑700％，硬度在70‑75A，硬度适中，并且具有良好的生物相容性，抑菌率达到98％以上，适合用作医疗导管用材料。
TPU material for medical catheter and preparation method thereof
The invention provides a preparation method of medical catheter with TPU material and its preparation, wherein the TPU raw material comprises the following components: 40 60 weight 20 diisocyanate, 40 parts by weight of polyol, 10 20 parts by weight of polypropylene, 5 10 weight chitosan, 0.1 2 weight portions of silver nanoparticles, 5 10 weight portions of chain extender and 0 3 parts by weight of catalyst. The tensile strength of the TPU material reached 40 55MPa, elongation at break of 550% in the 70 700%, hardness 75A, moderate hardness, and has good biocompatibility, antibacterial rate of more than 98%, suitable for medical catheter materials.
【技术实现步骤摘要】
一种医疗导管用TPU材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种医疗导管用TPU材料及其制备方法。
技术介绍
由于传统的体内医疗导管器械，是用天然橡胶、乳胶和硅胶制造的，虽然临床应用已延续很多年，但是在临床中发生病人过敏、材料裂化，制备复杂，难以回收再利用，造成环境污染。热塑性聚氨酯(TPU)是一种新型的有机高分子合成材料，其各项性能优异，可以代替橡胶、软性聚氯乙烯材料PVC等，其具有优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯和PVC，耐老化性好过橡胶，而且不用进行硫化处理，可以说是替代橡胶制品的最理想的材料。因此，如何制备一种可应用于医疗用品的聚氨酯材料是本领域研究的重点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种医疗导管用TPU材料及其制备方法。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种医疗导管用TPU材料，所述TPU材料的原料包括以下成分：在本专利技术中利用异氰酸酯与多元醇反应来制备聚氨酯，在其中加入聚丙烯，其与异氰酸酯与多元醇配合来调节聚氨酯的柔韧性，并增加材料的生物相容性，并且在制备原料中使用壳聚糖和纳米银颗粒，在进一步增加生物相容性的同时，二者可以协同作用提高该TPU材料的抗菌性。在本专利技术中，所述二异氰酸酯的用量可以为40重量份、41重量份、42重量份、43重量份、44重量份、45重量份、46重量份、47重量份、48重量份、49重量份、50重量份、50重量份、51重量份、52重量份、53重量份、54重量份、55重量份、56重量份、57重量份、58重量份、59重量份或60重量份。在本专利技术中，所述多元醇的用量可以为20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份、30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份或40重量份。在本专利技术中，所述聚丙烯的用量可以为10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份或20重量份。在本专利技术中，所述壳聚糖的用量可以为5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份或10重量份。在本专利技术中，所述纳米银颗粒的用量可以为0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1.0重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.7重量份、1.8重量份。在本专利技术中，所述催化剂的用量可以为0重量份、0.1重量份、0.3重量份、0.6重量份、0.8重量份、1.0重量份、1.2重量份、1.5重量份、1.8重量份、2.0重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份、2.8重量份、3.0重量份。在本专利技术中，所述扩链剂的用量可以为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份。优选地，所述医疗导管用TPU材料的原料包括以下成分：优选地，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和己二异氰酸酯的混合物，所述多元醇为聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇的混合物。在本专利技术中选择两种特定的二异氰酸酯和两种多元醇相互配合，克服了利用单一的聚醚多元醇或聚酯多元醇与单一的二异氰酸酯反应产生的聚氨酯材料不易对软段和硬段进行控制的缺陷，本专利技术选用上述原料，在所述用量下可以很好地控制软段和硬段，使其得到的聚氨酯材料具有比较理想的弹性以及柔韧性，并且聚碳酸酯多元醇具有很好的生物相容性，进一步增加材料的生物相容性，异佛尔酮二异氰酸酯不黄变，聚碳酸酯多元醇透明性好，多种多元醇共聚，降低了分子量规整度及结晶度，提高了材料的透光率。优选地，所述异佛尔酮二异氰酸酯与己二异氰酸酯的质量比为(3-6):1，例如3:1、3.3:1、3.5:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1、5:1、5.2:1、5.5:1、5.8:1或6:1。该两种特定二异氰酸酯相互配合使用，可以更好地调节聚氨酯材料的柔韧性，在所述质量比例下，二者协同使得聚氨酯材料具有良好的拉伸强度以及断裂伸长率。优选地，所述聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇的质量比为1:(1-3)，例如1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.3、1:2.5、1:2.8或1:3。优选地，所述多元醇的数均分子量为500-3000，例如500、750、1000、1500、2000、2500或3000，优选1000-2500。在本专利技术中，所述扩链剂为乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁锡或月硅酸二丁锡中的任意一种或至少两种的组合。另一方面，本专利技术提供了如上所述的医疗导管用TPU材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将多元醇和纳米银颗粒加入到A料罐，二异氰酸酯加入到B料罐，扩链剂和催化剂加入到C料罐，在搅拌条件下，80-100℃真空脱水，抽注到双螺杆挤出机中；(2)在双螺杆挤出机加料口加入壳聚糖和聚丙烯，在100-230℃下，双螺杆挤出机反应，造粒得到所述医疗导管用TPU材料。优选地，步骤(1)所述真空脱水时的温度为80-100℃，例如80℃、83℃、85℃、88℃、90℃、92℃、95℃、98℃或100℃。优选地，步骤(1)所述搅拌的速率为300-800r/min，例如300r/min、400r/min、500r/min、600r/min、700r/min或800r/min。优选地，步骤(1)所述真空脱水时的压力为-0.4～-0.2kPa，例如-0.4kPa、-0.38kPa、-0.35kPa、-0.33kPa、-0.3kPa、-0.28kPa、-0.25kPa、-0.23kPa或-0.2kPa。优选地，步骤(2)所述双螺杆挤出机的喂料段温度为120-130℃，例如120℃、125℃、128℃或130℃，混合段温度为130-150℃，例如132℃、135℃、138℃、140℃、143℃、145℃或148℃，挤出段温度为170-190℃，例如172℃、175℃、178℃、180℃、183℃、185℃或188℃，机头温度为150-160℃，例如153℃、155℃、158℃或160℃。作为优选技术方案，本专利技术所述的热塑性聚氨酯的制备方法具体包括以下步骤：(1)将多元醇和纳米银颗粒加入到A料罐，二异氰酸酯加入到B料罐，扩链剂和催化剂加入到C料罐，在300-800r/min转速搅拌下，于-0.4～-0.2kPa压力下在80-100℃真空脱水，而后在100-120℃反应2-6h；(2)在双螺杆挤出机加料口加入壳聚糖和聚丙烯，混合均匀，利用双螺杆挤出机挤出造粒，所述双螺杆挤出机的喂料段温度为120-130℃，混合段温度为130-150℃，挤出段温度为170-190℃，机头温度为150-160℃，挤出造粒后得到所述医疗导管用TPU材料。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用异氰酸酯与多元醇反应来制备聚氨酯材料，在其中加本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种医疗导管用TPU材料，其特征在于，所述TPU材料的原料包括以下成分：
【技术特征摘要】
1.一种医疗导管用TPU材料，其特征在于，所述TPU材料的原料包括以下成分：2.根据权利要求1所述的医疗导管用TPU材料，其特征在于，所述医疗导管用TPU材料的原料包括以下成分：3.根据权利要求1或2所述的医疗导管用TPU材料，其特征在于，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和己二异氰酸酯的混合物，所述多元醇为聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇的混合物。4.根据权利要求3所述的医疗导管用TPU材料，其特征在于，所述异佛尔酮二异氰酸酯与己二异氰酸酯的质量比为(3-6):1；优选地，所述聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇的质量比为1:(1-3)。5.根据权利要求1-4中任一项所述的医疗导管用TPU材料，其特征在于，所述多元醇的数均分子量为500-3000，优选1000-2500。6.根据权利要求1-5中任一项所述的医疗导管用TPU材料，其特征在于，所述扩链剂为乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁锡或月硅酸二丁锡中的任意一种或至少两种的组合。7.根据权利要求1-6中任一项所述的医疗导管用TPU材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将多元醇和纳米银颗粒加入到A料罐，二异氰酸酯加入到B料罐，扩链剂和催化剂加入到C料罐，在搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：何建雄，王一良，杨博，
申请(专利权)人：东莞市吉鑫高分子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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