一种用于制备试管盖的复合材料及其制备方法技术

本申请涉及复合材料领域，具体公开了一种用于制备试管盖的复合材料及其制备方法。一种用于制备试管盖的复合材料，按重量份数，制备原料包括有以下组分：HDPE，抗氧剂，聚甲醛（POE)，润滑剂，钝化剂，茂金属催化剂，1,2

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备试管盖的复合材料及其制备方法


[0001]本申请涉及复合材料领域，更具体地说，它涉及一种用于制备试管盖的复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在医疗行业，医学检验中，出于对于无菌操作的要求，对于盛放待检测样品、标本的试管需要加以试管盖隔离外界环境，避免运送过程或中样品倾散或发生交叉污染。
[0003]目前，常用于制备试管的高分子材料为PS、PP，而常用于制备试管盖的高分子材料为高密度聚乙烯(HDPE)，HDPE具有质轻、价廉、无味无毒、化学稳定性的特点，但现有的HDPE制备的试管盖与塑料试管的连接紧密性不够，导致试管并不能达到充分密封条件，容易发生漏液，影响试验结果。因此，目前缺乏一种能够制备出与试管的连接紧密性佳的复合材料。

技术实现思路

[0004]为了提高制备的试管盖与试管的连接紧密性，本申请提供一种用于制备试管盖的复合材料及其制备方法。
[0005]本申请提供的一种用于制备试管盖的复合材料采用如下的技术方案：一种用于制备试管盖的复合材料，按重量份数，制备原料包括有以下组分：高密度聚乙烯(HDPE)65～90份，抗氧剂0.2～1.5份，聚甲醛(POE)5～10份，润滑剂0.1～1份，钝化剂0.2～0.6份，茂金属催化剂0.05～1.5份，1,2
‑
环氧基
‑5‑
环辛烯3～8份，羟乙基乙二胺2～5份，1
‑
苯基
‑1‑
三甲基硅氧基乙烯1～10份。
[0006]试管盖与试管的连接常为过盈配合或螺纹连接，其中，对于过盈配合的试管盖和试管，在将试管盖塞入试管后，依靠试管盖材料的弹性变形，对试管的内壁进行挤压，并依靠试管对试管盖的反向作用力进行挤压密封连接，因此，需要提升材料的韧性，从而提高试管盖与试管的连接紧密性。
[0007]通过采用上述技术方案，能够制备出低弹性模量、高韧性的复合材料，且提高了使用该复合材料制备的试管盖与试管的连接紧密性，从而大大提升了试管盖与试管过盈配合时的密封性，同时提升了复合材料的脱模性能。
[0008]分析其原因在于，茂金属与聚甲醛(POE)以及1,2
‑
环氧基
‑5‑
环辛烯和1
‑
苯基
‑1‑
三甲基硅氧基乙烯作为复合的改性成分对高密度聚乙烯进行改性，与HDPE之间具有协同效应，制得的复合材料在刚性的HDPE基体树脂中分散一定的微细弹性体，且微细弹性体之间联结有长链结构，长链结构之间以及长链自身发生缠绕，长链结构的主链上连接有多条间隔排布的支链结构，且支链与主链之间的连接键的键能较小，当受到较小的外力时，连接键发生断裂，材料发生线弹性形变，由于支链多，使得该阶段所吸收的能量多，使得线弹性变形阶段的变形小，即材料的弹性模量提高，材料的初期抗变形能力提升；另一方面，复合材料中带有Si
‑
O以及辛烯基团，Si
‑
O的键角大，内旋转容易，提升了复合材料的柔性，随着外
来冲击力增加，基体会发生剪切屈服，微细弹性体引发银纹剪切带，同时配合多个支链结构以及长链结构被破坏或诱发新的剪切的过程共同消耗大量的能量，以增加材料的强度和延展性，即材料的韧性提高，获得一种硬而韧的复合材料。
[0009]可选的，所述茂金属催化剂采用五甲基环戊二烯基
‑
三氯化钛、双乙酰基茂铁、正丁基二茂铁中的一种或多种。
[0010]通过采用上述技术方案，相比于传统的齐格勒催化剂，茂金属催化剂有着更加精确的调控能力，而上述的金属催化剂的活性高，且与其他制备组分有较好的协同增效的作用，有良好的相容性和催化作用，能够提升制得的复合材料的加工稳定性。
[0011]可选的，所述HDPE的含水量≤0.02％、熔融指数为2～2.5g/10min。
[0012]通过采用上述技术方案，高密度聚乙烯的吸湿性较低，但实验过程中发生，将高密度聚乙烯的含水量控制在上述范围时，能够有效防止水分影响加工工艺，能够协助改性成分发挥作用。
[0013]可选的，所述抗氧剂采用抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂2246中的一种或多种。
[0014]通过采用上述技术方案，抗氧剂的加入可防止聚合物在加工过程中降解,并防止制品在使用中氧化，抗氧剂2246是双酚结构的抗氧剂，优点是挥发度降低，效果更好；抗氧剂1010，挥发性小，能耐热、耐水及耐溶剂抽出，和高密度聚乙烯的相容性好，不变色、不污染、无臭味；采用上述几种复配而成的抗氧剂，能够有效抑制自由基的自动催化作用，从而避免制得的复合材料的性能变坏、材料发生变色等现象。
[0015]可选的，所述制备原料还包括色母粒2～5份。
[0016]通过采用上述技术方案，根据实际制备试管盖的颜色需要，可以加入对应色彩的色母粒，以便于制备不同颜色的试管盖，满足生产需求。
[0017]可选的，所述相容剂采用N,N
‑
二
‑
丁二酸单乙酯
‑4‑
酰胺
‑1‑
丁酸或PE
‑
g
‑
MAH5中的一种。
[0018]通过采用上述技术方案，上述相容剂均能够增强复合材料的界面相容性和相互作用力，提高聚甲醛(POE)在HDPE基体中的分散效果，同时形成一个可塑性界面层，进而能够提高材料的韧性。
[0019]可选的，所述钝化剂采用多羟基醇类金属离子钝化剂。
[0020]通过采用上述技术方案，多羟基醇类金属离子钝化剂能够引入更多的羟基基团，从而能够更有效地起到钝化作用，提升加工效率，并提升钝化效果。
[0021]可选的，所述润滑剂采用聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸类中的一种或多种。
[0022]第二方面，本申请提供一种用于制备上述用于制备试管盖的复合材料的制备方法，采用如下的技术方案，包括有以下步骤：制备改性母料：将聚甲醛(POE)、钝化剂、茂金属催化剂、1,2
‑
环氧基
‑5‑
环辛烯、羟乙基乙二胺以及1
‑
苯基
‑1‑
三甲基硅氧基乙烯混合均匀，并进行捏合获得改性母料；制备复合母料：将高密度聚乙烯(HDPE)、润滑剂、抗氧剂及其他组分加入改性母料中继续捏合，制得复合母料；挤出造粒：将复合母料进行挤出，挤出后进行干燥即可制得复合材料。
[0023]通过采用上述技术方案，能够制备出具有对高密度聚乙烯的改性母料，在生产制备时再将改性母料与其他组分进行二次捏合，提升了复合材料的储存性，且采用现有的生
产设备进行加工即可，具有便于自动化生产、加工效率高的特点。
[0024]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用聚甲醛(POE)与茂金属催化剂以及1,2
‑
环氧基
‑5‑
环辛烯、羟乙基乙二胺、1
‑
苯基
‑1‑
三甲基硅氧基乙烯，利用各组分之间的协同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备试管盖的复合材料，其特征在于，按重量份数，制备原料包括有以下组分：高密度聚乙烯（HDPE）65～90份，抗氧剂0.2～1.5份，聚甲醛（POE) 5～10份，润滑剂0.1～1份，钝化剂0.2～0.6份，茂金属催化剂0.05～1.5份，1,2
‑
环氧基
‑5‑
环辛烯3～8份，羟乙基乙二胺2～5份，1
‑
苯基
‑1‑
三甲基硅氧基乙烯1～10份。2.根据权利要求1所述的一种用于制备试管盖的复合材料，其特征在于：所述茂金属催化剂采用五甲基环戊二烯基
‑
三氯化钛、双乙酰基茂铁、正丁基二茂铁中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种用于制备试管盖的复合材料，其特征在于：所述HDPE的含水量≤0.02%、熔融指数为2.16～2.25g/10min。4.根据权利要求1所述的一种用于制备试管盖的复合材料，其特征在于：所述抗氧剂采用抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂2246中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种用于制备试管盖的复合材料，其特征在于：所述制备原料还包括色母粒2～5份。6.根据权利要求1所述的一种用于制备试...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢如文，谢琪，彭国伟，高铭逸，黄宏芬，
申请(专利权)人：深圳市远景医疗器械模具有限公司，
类型：发明
国别省市：