一种抗伽马射线的改性PVC粒料及其应用制造技术

本申请提供了一种抗伽马射线的改性PVC粒料，按总重量计，所述改性PVC粒料的原料包括：65

【技术实现步骤摘要】
一种抗伽马射线的改性PVC粒料及其应用


[0001]本专利技术涉及C08L23/08领域，尤其涉及一种抗伽马射线的改性PVC粒料及其应用。

技术介绍

[0002]目前，PVC材料因其价格优势、综合性能好等特点，已被广泛用于国内外一次性医疗耗材的重要原料；对于PVC粒料制成的医疗耗材常采用环氧乙烷灭菌和伽马射线辐照灭菌两种方式，环氧乙烷灭菌使用更加普遍、杀菌力效果强，但是环氧乙烷灭菌后会产生残留问题，这种残留的环氧乙烷对人体具有较大的毒性，因此，采用杀菌更加彻底的伽马射线辐照得到了越来越多的应用，但是现有的PVC医疗耗材在经伽马射线辐照后会产生很多的不良问题，如：力学性能显著下降，质地变脆，发黄等。如何解决这些问题，提高PVC医疗耗材的使用质量具有实际的意义。
[0003]中国专利CN 107629363A公开了一种防辐射改性材料及其制备方法，其改性材料通过PVC树脂、ABS树脂、紫外线吸收剂、硬脂酸锌、抗静电剂、防伽马射线剂和增塑剂复配，所制备的材料具有较好的防静电和防辐射效果，但是其方案中硬脂酸锌的含量较多，存在锌烧的风险，另外其材料的力学强度和防伽马辐射性能仍然存在较大的提升空间。中国专利CN 103113694A公开了一种抗伽玛射线医用软聚氯乙烯面罩料的制备方法，通过使用55～75％PVC树脂粉、23～38％非邻苯环保增塑剂、0.4～2.5％稳定剂、0.4～2％润滑剂和0.3～2.5％受阻胺类抗伽马试剂制备了一种PVC的粒料，但是此方法对伽马射线的抵抗能力仍然不高。
[0004]因此，需制备出一种分子链稳定、抗伽马射线辐照性能高、加工性能好的医用PVC粒料，以满足医疗耗材如软管、血袋等的使用。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种抗伽马射线的改性PVC粒料；按总重量计，所述改性PVC粒料的原料包括：65
‑
70％聚氯乙烯、20
‑
25％增塑剂、5
‑
10％环氧植物油、1
‑
3％钙锌复合稳定剂、0.2
‑
0.5％润滑剂。
[0006]进一步地，所述聚氯乙烯的聚合度为800
‑
2000，数均分子量为5万
‑
20万。聚氯乙烯分子链中大量的极性氯原子增强了其与其他组分的相容性，但是C
‑
Cl键在加工过程及伽马辐照过程中容易断裂，不仅造成Cl离子在体系内的游离，还使得PVC分子链共轭键增加，影响制品的品质，一定程度上增加PVC的聚合度和其分子量时，PVC的分子链变长，与体系内其他组分的交联程度增加，可减少伽马射线对其制品力学强度的影响，但当其聚合度和数均分子量过高时，制品的韧性明显降低。
[0007]优选地，所述聚氯乙烯的聚合度为1000
‑
1500，数均分子量为5万
‑
15万。
[0008]进一步优选地，所述聚氯乙烯的聚合度为1000
‑
1300，数均分子量为6万
‑
10万。
[0009]进一步地，所述增塑剂选自柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三甘油酯、均苯四酸四辛酯、二甘醇二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯类、对苯二
甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二正己酯中的一种或几种的组合。
[0010]进一步地，所述增塑剂选自偏苯三酸三辛酯、对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种。
[0011]在一种优选的实施方式中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0012]进一步地，所述环氧植物油选自环氧亚麻油、环氧大豆油、环氧蓖麻油、环氧菜籽油、环氧棕榈油中的任一种或几种的组合。
[0013]本申请利用环氧植物油中的极性基团如
‑
COOH、
‑
OH、
‑
C＝O等对聚氯乙烯产生交联作用，进一步提升聚氯乙烯分子链的结构强度和稳定性，虽然这些植物油的主要成分种类相似，但是其含量不同，造成的环氧基团数量也不同，在体系中使用时会产生显著的差别。
[0014]进一步地，所述环氧植物油的环氧当量大于7.0。
[0015]在一种优选的实施方式中，当所述环氧植物油为环氧亚麻油时，其制备的改性PVC粒料比采用环氧大豆油时具有更优异的抗伽马辐射性能，推测原因为：环氧大豆油的环氧当量为6.9左右，其环氧基团较少，对聚氯乙烯的内部交联偏低，经伽马照射后仍然会有较多的碳碳键或碳氯键发生断裂，并且环氧大豆油的端基含有4个C，空间阻力相对较大，对稳定剂分子链在聚氯乙烯交联结构中的流动产生阻碍，造成游离的氯离子未被快速、有效吸收，从而导致力学强度的下降；环氧亚麻油具有更高的环氧当量，与聚氯乙烯的交联程度更高，所形成的分子结构更加稳定，并且其与钙锌稳定剂配合能够展现最优异的协同性能。
[0016]进一步地，所述钙锌复合稳定剂为脂肪酸类的钙盐和/或C10
‑
C20脂肪酸的锌盐。
[0017]进一步地，所述钙锌复合稳定剂为脂肪酸类的钙盐和C10
‑
C20脂肪酸的锌盐的组合，质量比为1：(1
‑
5)。
[0018]进一步地，所述脂肪酸类的钙盐选自硬脂酸钙、12
‑
羟基硬脂酸钙、月桂酸钙、棕榈酸钙、二十烷基羧酸钙中的至少一种。
[0019]优选地，所述脂肪酸类的钙盐为硬脂酸钙。
[0020]进一步地，所述C10
‑
C20脂肪酸的锌盐选自C10
‑
C15的脂肪酸的锌盐和/或C16
‑
C18的脂肪酸的锌盐。
[0021]进一步地，所述C10
‑
C20脂肪酸的锌盐为C10
‑
C15的脂肪酸的锌盐和C16
‑
C18的脂肪酸的锌盐；本申请在实验过程中发现：不同脂肪酸类的锌盐会对本体系的加工性能和粒料的力学强度产生较大的影响，特别是当采用C10
‑
C15的脂肪酸锌盐和C16
‑
C18的脂肪酸锌盐复配使用时，所制备的粒料经伽马辐射前后都具有较好的力学强度；本专利技术人分析原因为：脂肪酸锌的分子链会与体系中的其他脂肪酸盐、环氧亚麻油的分子链产生交联，增加物料的内聚力，但单独采用C16
‑
C18的脂肪酸锌盐时，长链分子过多引起体系内聚力的增加，加工流动性较差，影响粒料在加工时的热稳定时间，造成其力学强度的下降，而分子链相对短的C10
‑
C15的脂肪酸锌盐，在体系中的流动性相对更优，其添加更好地协调体系的交联程度和热稳定时间，使粒料在经伽马辐照后不产生力学强度下降、变色等问题。
[0022]进一步地，所述C10
‑
C20脂肪酸的锌盐中，C10
‑
C15的脂肪酸的锌盐和C16
‑
C18的脂肪酸的锌盐的质量比为1：(0.8
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗伽马射线的改性PVC粒料，其特征在于，按总重量计，所述改性PVC粒料的原料包括：65
‑
70％聚氯乙烯、20
‑
25％增塑剂、5
‑
10％环氧植物油、1
‑
3％钙锌复合稳定剂、0.2
‑
0.5％润滑剂。2.根据权利要求1所述的改性PVC粒料，其特征在于，所述聚氯乙烯的聚合度为800
‑
2000，数均分子量为5万
‑
20万。3.根据权利要求1所述的改性PVC粒料，其特征在于，所述环氧植物油选自环氧亚麻油、环氧大豆油、环氧蓖麻油、环氧菜籽油、环氧棕榈油中的任一种或几种的组合。4.根据权利要求3所述的改性PVC粒料，其特征在于，所述环氧植物油的环氧当量大于7.0。5.根据权利要求1所述的改性PVC粒料，其特征在于，所述钙锌复合稳定剂为脂肪酸类的钙盐和C10
‑
C20脂肪酸的锌盐的组合，质量比为1：(1
‑
5)。6.根据权利要求5所述的改性PVC粒料，其特征在于，所述C10
‑
C20脂肪酸的锌盐为C10
‑
C15的脂肪酸的锌盐和C16
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：王恩洪，路中伟，游茵，吴维新，朱勇兴，王静雅，苏青青，范雷鸣，张馨艺，
申请(专利权)人：浙江天原医用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：