一种三聚氰胺盐增强低温热塑材料及其制备方法技术

一种三聚氰胺盐增强聚己内酯低温热塑材料及其制备方法。与现有聚己内酯型低温热塑产品相比，本发明专利技术的成形后的低温热塑材料，在使用中的收缩力更低、固定效果更好，因此更适用于医院或其他放疗单位、与三维适形放疗仪器在肿瘤手术或者康复矫形器材中配套使用。

【技术实现步骤摘要】
一种三聚氰胺盐增强低温热塑材料及其制备方法
本专利技术涉及一种低温热塑材料，尤其是低温热塑性放疗和康复矫形的固定材料以及制备工艺。
技术介绍
通常所说的低温热塑材料是由聚己内酯为主成份、并加入添加剂而制成的，其特点在于：加热到一定温度(65℃左右)以上可软化并塑成任意形状，而冷却至常温后，其又具有塑料的刚性。它们的这一特点可以用于肿瘤病人放疗时的精确定位，或者康复矫形时用于骨折处部位的固定。目前低温热塑材料已广泛用于制备放射治疗定位膜片产品以及康复矫形领域。现有聚己内酯型低温热塑性放疗定位产品虽然成形方便，但是成型过程中收缩力较大，会对病人产生较强的压迫力，因此会有严重的不舒适感。而且由于原材料刚性不足，塑形后耐形变的能力较差，治疗过程中病人关键部位晃动即会严重影响到后期肿瘤放射治疗精度与放疗质量。为了解决如何提高放疗过程中病人舒适性以及放疗精度的问题，目前有一种可以降低收缩力、且固定强度更好的聚己内酯+碳纤维组合物(中国专利，授权公告号：CN101062977B)，但是碳纤维会影响核磁共振设备的成像效果，而由于核磁共振对软组织的辨析度优于其它设备，越来越多放射治疗科室会采用核磁共振成像技术，因此碳纤维低温热塑材料在临床应用中受限制。国外也有由凯夫拉+聚己内酯制成的增强低温热塑材料，这种产品虽然固定性好，但是材料成本非常昂贵。为了克服上述问题，专利技术人也有尝试通过将聚己内酯和玻璃纤维复合。玻璃纤维不会影响核磁共振设备的成像效果，一定比例的玻璃纤维在提高强度的同时，也能够显著降低材料的牵拉力和压迫力。三聚氰胺及其缩合产物和盐被广泛地用作阻燃剂，其中三聚氰胺盐是一类氮系或氮-磷系阻燃剂，常见的比如三聚氰胺氰尿酸盐等。一般而言，这类三聚氰胺盐都会作为阻燃剂、与其他增强组分一起加入到基体中。
技术实现思路
本专利技术结合放射治疗用低温热塑性材料的特殊要求，制备出一种新型的放射治疗定位用低温热塑材料，该材料不但比一般的低温料热塑性材料具有更高的刚性与固定效果，同时兼具收缩力更低、拉伸塑形容易、成本更低等优点。为了实现上述目的，本专利技术的第一个方面是，提供一种三聚氰胺盐增强低温热塑材料，该低温热塑材料由聚己内酯和三聚氰胺盐组成、凝胶含量大于或等于20％(即，该材料具有一定的交联网络结构，在良溶剂中测得的凝胶含量为20％以上)；其中，所述三聚氰胺盐为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、或三聚氰胺磷酸盐，且聚己内酯和三聚氰胺盐的质量比为90:10-60:40(即，三聚氰胺盐占两者总质量的10％-40％)。其中，三聚氰胺氰尿酸盐，CAS号：37640-57-6。三聚氰胺聚磷酸盐，CAS号：218768-84-4。三聚氰胺磷酸盐，CAS号：20208-95-1。本专利技术所述“凝胶含量”，是指对整个产品进行测定得到的凝胶含量数据。具体地，根据产品成本和效率的需要，通过交联工艺的参数控制(交联剂的种类、用量；交联工艺参数，比如辐照剂量和时间)得到凝胶含量20％至100％的产品。在一些实施例中，凝胶含量可以是20％、30％、40％、50％、70％或100％。凝胶含量的测定方法为：称取质量为m1的试样，将试样加入溶剂中，置于合适的环境，溶胀后把样品进行抽提、并干燥至质量恒定，再称量其质量m2。凝胶含量为Vc＝m2/m1×100％。在一些实施例中，凝胶含量的具体测定方法为：称取质量为m1的试样，将试样放在装有25mL甲苯的有磨口瓶中，盖紧瓶盖，放在25℃的恒温烘箱中溶胀48小时后取出。然后把试样进行抽提24小时，最后将式样在50℃的真空干燥箱中干燥至质量恒定，再称量其质量，得到质量m2。凝胶含量为Vc＝m2/m1×100％。具体地，在一些实施例中，三聚氰胺盐的目数为800-10000目。本专利技术的低温热塑材料是以聚己内酯为基体的复合材料，一般通过将原料(聚己内酯和三聚氰胺盐)经过成型及交联工艺后即可得到所需要的低温热塑材料。从而，本专利技术的第二个方面是要提供一种生产上述低温热塑材料的方法，通过将聚己内酯和三聚氰胺盐经过成型及交联工艺得到所述低温热塑材料。具体地，上述低温热塑材料的制作方法，包括如下步骤：(1)将聚己内酯、三聚氰胺盐和交联剂混合，得到组合物；其中，聚己内酯和三聚氰胺盐的质量比为90:10-60:40；(2)对混合均匀的组合物进行成型工艺，得到坯件；(3)对坯件进行交联工艺，得到凝胶含量大于或等于20％的低温热塑材料。具体地，上述方法中所述成型工艺，是指将各种形态(粉料、粒料、溶液和分散体)的塑料原料通过特定方法制成所需形状的产品或坯件的过程。通常而言，这个过程包括先将原料加热至具有流动性的状态(比如熔融状态)，然后通过诸如置于模具中等方式获得形状，最后冷却定型。具体地，在一些实施例中，所述步骤(1)的聚己内酯的重均分子量为40000-80000。具体地，在一些实施例中，所采用的三聚氰胺盐的目数为800-10000目。可以理解的是，本专利技术的目的并不在于限制对坯件及最终产品的形状。在一些实施方案中，为了制备得到适用于特定部位的放疗定位产品，坯件以及最终的低温热塑材料是片材。而在其他实施方案中，则可以是膜材、管材、板材、棒材、带材、或者其他截面复杂的异形材；比如，在另一些实施方案中，该产品用于定位手指，则坯件以及最终的低温热塑材料可以是管材。为了得到不同形状的坯件，本专利技术可以采用各种适用的成型方法，包括但不限于注射、挤出、压延、吹塑等。比如，在一些实施方案中，为了得到用于放疗定位产品的片材，可以将上述组合物加热到熔融状态后(一般而言，加热温度为65℃-160℃。)、通过诸如挤出或者注射工艺进行片材成型。另外，作为本领域技术人员所熟知的工艺，为了获得在使用(放疗)过程中透气、散热等效果，在将片材(坯件)进行交联前或交联后，还可以将所得片材按照需求打孔(冲孔)。比如，可以在交联工艺前用冲孔机按特定网孔比例进行冲孔；按照特定的用途和要求，该比例可以是1％-50％。需要注意的是，本专利技术的特点在于将填料限定于特定的三聚氰胺盐、以及其特定的用量和/或目数，而不在于材料的成型工艺。本专利技术对于常用的成型工艺均具有普遍性；在采用相同的工艺指标的情况下，本专利技术相比现有技术均能够获得说明书中声称的有益效果。具体地，上述方法中所述交联工艺，是指原料中的高分子(聚己内酯)链间以共价键连接成网状或体型高分子的过程，包括化学交联和物理交联。物理交联是利用光、热等辐射使聚合物交联。对于本专利技术而言，可以采用适用于聚己内酯的常用交联方法。在一些实施方式中，本专利技术采用辐照交联，辐照源可以是高能电子加速器、钴源、X-射线或紫外光，辐照剂量为2-30KGy，优选为2-10KGy，更具体地为4-7KGy；比如，在一些具体实施例中该辐照剂量为4KGy，在另一些具体实施例中该辐照剂量为7KGy。所述交联剂可以使得聚己内酯在适当条件下进行交联并得到低温热塑材料。常用的交联剂包括三烯丙基异氰尿酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三聚氰胺盐增强低温热塑材料，其特征在于，该三聚氰胺盐增强低温热塑材料由三聚氰胺盐和聚己内酯组成、凝胶含量大于或等于20％；其中，所述三聚氰胺盐为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、或三聚氰胺磷酸盐，且聚己内酯和三聚氰胺盐的质量比为90:10-60:40 。/n

【技术特征摘要】
1.一种三聚氰胺盐增强低温热塑材料，其特征在于，该三聚氰胺盐增强低温热塑材料由三聚氰胺盐和聚己内酯组成、凝胶含量大于或等于20％；其中，所述三聚氰胺盐为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、或三聚氰胺磷酸盐，且聚己内酯和三聚氰胺盐的质量比为90:10-60:40。


2.如权利要求1所述的三聚氰胺盐增强低温热塑材料，其特征在于，所述三聚氰胺盐的目数为800-10000目。


3.一种制备三聚氰胺盐增强低温热塑材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚己内酯、三聚氰胺盐和交联剂混合，得到组合物；其中，所述三聚氰胺盐为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、或三聚氰胺磷酸盐，且聚己内酯和三聚氰胺盐的质量比为90:10-60:40；
(2)对混合均匀的组合物进行成型工艺，得到坯件；
(3)对坯件进行交联工艺，得到凝胶含量大于或等于20％的三聚氰胺盐增强低温热塑材料。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述交联剂选自三烯丙基异氰尿酸酯、三羟甲基丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴嘉梁，章中群，邱锡波，刘海宏，林才生，
申请(专利权)人：广州科莱瑞迪医疗器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44