一种聚四氟乙烯管色带涂层制备方法及其聚四氟乙烯管技术

本发明专利技术公开了一种聚四氟乙烯管色带涂层制备方法及其聚四氟乙烯管，制造改性涂层材料及管材表面处理，通过在聚四氟乙烯管上添加环形色带标识涂层，能够改善医护人员在内窥镜医疗中的导航定位。

【技术实现步骤摘要】
一种聚四氟乙烯管色带涂层制备方法及其聚四氟乙烯管
本专利技术涉及聚四氟乙烯材料涂层
，具体涉及一种医用聚四氟乙烯管材的色带涂层的制备方法及其聚四氟乙烯管。
技术介绍
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，简称PTFE)，因其聚合单元内所含有的四氟卤素取代基，从而获得了异乎寻常的“不沾”和“自清洁”特性，即不沾水不沾油的双疏特性。并且耐温耐溶，化学性质稳定。其材料最初由杜邦公司商业化，并俗称特氟龙，经常被制成不粘锅、管壁或其他各种炊具的不沾涂料，而用作器具内外表面处理。聚四氟乙烯在医疗领域，凭借其突出的不沾性，被应用于输液管、棒状/瓶状基材、气液阀门及防护服等诸多常规医疗器械。同时其聚四氟乙烯管材经常应用于内窥镜的各类导管。虽然，此类医疗管材具有良好的耐污损能力，但也极大的限制了在需要标注的器械上的应用。因为，在内窥镜医疗，尤其是借助内窥镜的微创手术过程中，可视时间和范围极其有限，例如经内镜逆行性胰胆管造影术(ERCP手术)。监测或主治医生需要通过管壁或其他物体的参照标志来对内部组织进行精准定位，以促进刀具高效导航。然而，对于现有技术来说，在聚四氟类聚合物管材上直接添加涂层进行标志是困难的。现有技术采用在聚四氟乙烯分散料中直接添加色母料，分步填料成型的方法，制备带纵向色带的白色聚四氟乙烯管材。然而，其管材成型工艺繁琐，为保证纵向刚度和弯曲强度，该方法仅能制备带纵向色带的白色聚四氟乙烯管，管材非透明，且无法对内窥镜医疗进行纵向位置尤其是深度准确标定。
技术实现思路
针对上述现有技术的问题，本专利技术的目的在于提供一种聚四氟乙烯管色带涂层制备方法，制造改性涂层材料及管材表面处理，通过在聚四氟乙烯管上添加环形色带标识涂层，能够改善医护人员在内窥镜医疗中的导航定位。一种聚四氟乙烯管色带涂层制备方法，制备工艺包括：①聚四氟乙烯管管体制备及处理；②色带颜料改性；③色带颜料在管体外壁上的涂覆；④色带涂层固化。进一步，在步骤①中，聚四氟乙烯管管体制备方法为，将聚四氟乙烯分散料和助剂混匀熟化，再将聚四氟乙烯糊状料挤出，并模压烧结成型。模压烧结工艺步骤优选包括将聚四氟乙烯糊状料挤入管模，经压机压实成型，在(360-380)℃下经烧结炉烧结，所述助剂优选为(70号-200号)的石油溶剂油，更优选为煤油或汽油。进一步，在步骤①中，聚四氟乙烯管管体处理方法包括酸蚀表面处理和等离子表面处理。酸蚀表面处理方法优选为，将聚氯乙烯管管体放入酸蚀槽，振荡酸蚀处理3min，50％乙醇水溶液清洗，洗剂吹干备用；酸蚀槽内处理液为含5wt％HCl与1wt％HF的盐酸-氢氟酸混合溶液。等离子表面处理方法优选为，a将聚氯乙烯管管体放入等离子溅射仪，b将溅射腔抽真空至(0.1-0.5)mbar，充入惰性气体至真空度(1-2)mbar，c将热阴极供电加热，形成等离子体，轰击金属靶面，d等离子体与溅射的金属原子对管体表面协同处理。金属靶面金属优选为铁、铜、银或金靶，更优选为铁靶或铜靶。等离子表面处理优选：腔真空度(1-2)mbar，聚合物膜表面与金属靶间距40mm。进一步，在步骤②中，将水性颜料使用溶剂溶解，添加单宁酸和酸性稳定剂，混匀得改性色带颜料，单宁酸添加量为(1-5)wt％。水性颜料优选为常规医用酸性水性颜料，包括苏木精、洋红、酸性品红、甲基蓝、固绿、伊红中的至少一种，优选为甲基蓝或固绿。单独添加单宁酸往往容易导致水性颜料发生絮凝沉淀，因此添加合适酸性稳定剂是必要的。优选的，溶剂为水和/或乙醇，酸性稳定剂为乙酸、盐酸或柠檬酸，使改性色带颜料pH值优选为3-5。进一步，在步骤③中，色带颜料的涂覆方法包括盖模喷涂法、环形印刷法和浸渍印染法。环形印刷法优选为：将环形刷头内壁浸入改性色带颜料中，将聚四氟乙烯管送入环形刷头内部，将环形刷头内部刷毛与管体外壁相贴，旋转涂布，然后将聚四氟乙烯管送出。环形印刷设备构造简单，生产效率较高。但是不可避免地，环形印刷法受到环形刷头的影响，在旋转印刷过程中，无法有效保证色带涂层边缘的齐整度，以及涂层厚薄的均匀度，色带边缘参差不齐。进一步优选的，在步骤③中，色带颜料的涂覆方法为盖模喷涂法，工艺步骤优选包括：将聚四氟乙烯管的待涂区域经表面活性处理后，其余区域采用模具覆盖，仅留出待涂区域表面空隙，采用喷枪向有模具包裹的聚四氟乙烯管进行喷涂，然后将模具去除。采用本优选涂覆工艺能够明显提高色带边缘齐整度。对于外科医疗尤其是操作空间有限的内窥镜辅助医疗来说，细微的位置差异即能导致医疗风险的明显提升，例如邻近主动脉/主静脉或大神经处。本专利技术工艺所得色带良好的齐整度是位置准确标定的保证。优选的，覆盖模具为树脂留孔注塑制成或者锻造金属管冲孔制成。进一步，在步骤④中，将涂覆色带颜料后的聚四氟乙烯管置入加热装置进行烘干固化(10-30)min，固化温度为(250-330)℃。采用上述制备方法制得的带色带涂层的聚四氟乙烯管，包括管体和至少一个色带涂层，所述色带涂层至少部分地覆盖在管体的外壁上；并且所述色带涂层颜色和/或透明度与管体不同。为进一步促进医疗人员能够清楚辨认色带涂层的标记位置，使色带涂层与管体基材具有视觉差异是必须的。优选的，所述色带涂层与管体的，色差值ΔE大于5；和/或管体透明度大于50％，色带涂层不透明度大于50％。所述色差值ΔE公式为：其中，L表示亮暗度，a表示红绿度，b表示黄蓝度。本专利技术所带来的综合效果如下所述：1、本专利技术通过对聚四氟乙烯管壁进行表面活化处理，提高表面反应活性，降低聚四氟乙烯管壁表面的表面能，使水性颜料能够在聚四氟乙烯管壁上浸润并均匀涂布，降低了上色难度。2、为了提高色带涂层的色牢度，单纯改善粘合力并不足够。低表面能的表面处理仅仅是保证色带牢固的必要条件。色带能够牢固的附着在管体表面，必须满足颜料与管壁间具有较强粘合力。通过添加单宁酸，有效改善水性颜料的表面亲和性，即增强水性颜料的粘合力，从而使其能够在管壁表面附着交联。3、本专利技术工艺简单高效。优选工艺更能促进色带边缘齐整度，进一步提高了所得聚四氟乙烯管产品在ERCP手术等内窥镜辅助医疗中对周边组织器官的精准定位。4、采用本专利技术方法所得聚四氟乙烯管，色带涂层色牢度高，边缘齐整度好，并且能够进一步保障管体的形貌和一定的机械横向刚度和纵向拉伸强度，便于送入待医疗部位。附图说明图1为本专利技术实施例及对比例制备方法所得色带涂层的示意图片：a为聚四氟乙烯管及经离子表面处理后图，b为实施例1颜料改性-表面离子改性-盖模喷涂色带图，c为对比例1颜料不改性-表面离子改性-盖模喷涂色带图，d为实施例1多次喷涂并固化后产品图，色带涂层三环的水性颜料依次为固绿-甲基蓝-固绿。图2为为本专利技术实施例及对比例制备方法所得色带涂层的示意图片：a为实施例2颜料改性-表面离子改性-环形印刷色带图，b为对比例2颜料非改性-表面离子改性-环形印刷色带图，c为实施例3颜料改性-表面酸蚀改性-盖模喷涂色带图，d为对比例3颜料非改性-表面酸蚀改性-盖模喷涂色带图，图3为本专利技术实施例3制备方法得到带色带涂层的聚四氟乙烯管，即酸蚀表面处理后，并经环形印刷涂覆并固化三次后的产品图。具体实施方式下面结合具体实施例及附图对本专利技术做进一步解释说明，但应理解，本专利技术的范围不限于此。在本实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚四氟乙烯管色带涂层制备方法，其特征在于，一种聚四氟乙烯管色带涂层制备方法，制备工艺包括：①聚四氟乙烯管管体制备及处理；②色带颜料改性；③色带颜料在管体外壁上的涂覆；④色带涂层固化。

【技术特征摘要】
1.一种聚四氟乙烯管色带涂层制备方法，其特征在于，一种聚四氟乙烯管色带涂层制备方法，制备工艺包括：①聚四氟乙烯管管体制备及处理；②色带颜料改性；③色带颜料在管体外壁上的涂覆；④色带涂层固化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤①中，聚四氟乙烯管管体制备方法为，将聚四氟乙烯分散料和助剂混匀熟化，再将聚四氟乙烯糊状料挤出，并模压烧结成型；模压烧结工艺步骤优选包括将聚四氟乙烯糊状料挤入管模，经压机压实成型，在(360-380)℃下经烧结炉烧结，所述助剂优选为(70号-200号)的石油溶剂油，更优选为煤油或汽油。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤①中，聚四氟乙烯管管体处理方法包括酸蚀表面处理和等离子表面处理；酸蚀表面处理方法优选为，将聚氯乙烯管管体放入酸蚀槽，振荡酸蚀处理3min，50％乙醇水溶液清洗，洗剂吹干备用；酸蚀槽内处理液为含5wt％HCl与1wt％HF的盐酸-氢氟酸混合溶液；等离子表面处理方法优选为，a将聚氯乙烯管管体放入等离子溅射仪，b将溅射腔抽真空至(0.1-0.5)mbar，充入惰性气体至真空度(1-2)mbar，c将热阴极供电加热，形成等离子体，轰击金属靶面，d等离子体与溅射的金属原子对管体表面协同处理。金属靶面金属优选为铁、铜、银或金靶，更优选为铁靶或铜靶；等离子表面处理优选：腔真空度(1-2)mbar，聚合物膜表面与金属靶间距40mm。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤②中，将水性颜料使用溶剂溶解，添加单宁酸和酸性稳定剂，混匀得改性色带颜料，单宁酸添加量为(1-5)wt％；水性颜料优选为常规医用酸性水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁立鹏，陈学刚，徐丽娜，陈艳艳，
申请(专利权)人：青岛汉兴新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37