一种仿金属改性针头材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种仿金属改性针头材料，其组成按质量比为：惰性聚合物20～60％；金属粉末填料30～50％；抗静电剂0.5～4％；偶联剂0.5～3％；润滑剂0.5～2％；增韧剂2～15％；亲水改性剂2～8％。本发明专利技术制备的仿金属针头由于亲水改性剂的使用，使材料表面具有优良的亲水性及润滑性。本发明专利技术制备的强界面粘结亲水润滑涂层的存在显著提高了高分子医疗产品表面的亲水性，其水接触角最高可降低至0

【技术实现步骤摘要】
一种仿金属改性针头材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子复合材料领域，具体是指一种仿金属改性针头材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]高分子材料也称为聚合物材料，主要以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。按特性可分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。其中以塑料为主的应用更为突出，塑料因其质轻、高强度、耐温、耐腐蚀等优异的性能，在各个领域得到广泛的应用，并促进各个领域的发展，塑料在医疗行业不例外。
[0003]穿刺在医疗工作中是经常进行的一项操作。目前进行穿刺使用的针大部分是金属针头。注射针头都是由塑料材质的针座、锋利的金属针尖和供流体进出的针孔构成，针座和针尖连在一起，供流体进出的针孔开在针尖上，针尖呈楔形的称为斜面针，或者开在靠近针尖的针座侧壁上，针尖是锥形的称为侧孔针。
[0004]而金属针头是金属制品，金属制品是一种价格高、能耗高的产品。在环境污染日益严重，节能减排刻不容缓的今天，而且金属针头的生物相容性较差，一些机体敏感者使用也容易引发皮肤红肿瘙痒等症状，并且金属针头难以避免的会发生锈蚀，而且有时会与注射的药物发生相关反应而不宜使用，其次金属针头与针座之间连接不牢固，金属针头的表面光滑，其与针座相连接部位也容易滑脱，必须使用辅助的胶粘剂才能较好的连接。如何研发新型工程塑胶复合材料来取代金属材料，已成为一项意义重大而且具有商业价值的高新技术。塑料的优点是：(1)成型加工耗能低，例如注塑与挤出过程，其加工温度一股为180～320℃；(2)成型容易，可大量生产结构复杂的部件，品质稳定；(3)耐化学品腐蚀；(4)无毒还与皮肤具有较好的生物相容性。同时金属材料的优点是：(1)机械性能优异；(2)热变形温度高；(3)密度高(某些场合需要材料具备高密度)。
[0005]鉴于以上，有必要研究一种具备高分子材料与金属的优点的一种仿金属改性针头材料来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种仿金属改性针头材料及其制备方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种仿金属改性针头材料，其组成按质量比为：
[0008]惰性聚合物20～60％；
[0009]金属粉末填料30～50％；
[0010]抗静电剂0.5～4％；
[0011]偶联剂0.5～3％；
[0012]润滑剂0.5～2％；
[0013]增韧剂2～15％；
[0014]亲水改性剂2～8％。
[0015]进一步的，所述惰性聚合物选自聚硅氧烷，聚丙烯酸酯，聚乙烯，聚酰胺，聚氨酯，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元共聚物，聚对本二甲酸乙二醇脂中的至少一种。
[0016]进一步的，所述金属粉为铁粉、铜粉、铝粉、钛粉和铬粉中的至少一种。
[0017]进一步的，所述抗静电剂为聚氧乙烯硬脂酸酯。
[0018]进一步的，所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的一种。
[0019]进一步的，所述润滑剂选自乙撑双硬酯酰胺、乙撑双月桂酰胺、乙撑双油酸酰胺、乙撑双硬酯酰胺接枝改性物、含氟弹性体、聚四氟乙烯粉末中的至少一种。
[0020]进一步的，所述增韧剂为苯乙烯
‑
丁二烯热塑性弹性体或甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物。
[0021]进一步的，所述亲水改性剂为羟基磷灰石、聚环氧乙烷(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、泊洛沙姆、丙烯酸中的一种或多种。
[0022]一种仿金属改性针头材料的其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0023]1)选用平均粒径在1
‑
100μm的金属粉末，并对金属粉末进行表面处理，所述金属粉末的表面处理方法为：磷化表面处理方法、阳极氧化表面处理方法、沸水表面处理方法或热蒸汽表面处理方法中的一种，然后在常温下将金属粉末浸没于偶联剂溶液中0.5
‑
2h，再将金属粉末中的偶联剂溶液过滤，并在50
‑
150℃下干燥至恒重备用；
[0024]2)在步骤1)所制得的金属粉末中加入惰性聚合物、抗静电剂、润滑剂、增韧剂、亲水改性剂持续搅拌得到混合原料，持续搅拌时间为20
‑
30min，转速为2000r/min，
[0025]3)所述将步骤2)所得到的混合原料投入到双螺杆挤出造粒机中，在双螺杆挤出机上进行熔融共混、挤出、拉丝、冷却、造粒，得到仿金属复合材料粒料，挤出温度为160～200℃，模头温度：205℃，主机转速：400r/min，喂料频率：150Hz。
[0026]4)将步骤3)得到的仿金属复合材料粒料投入到注塑机中注塑成型，得到仿金属工程塑胶复合材料。
[0027]一种仿金属改性针头材料的其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0028]1)选用平均粒径在1
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100μm的金属粉末，并对金属粉末进行表面处理，所述金属粉末的表面处理方法为：磷化表面处理方法、阳极氧化表面处理方法、沸水表面处理方法或热蒸汽表面处理方法中的一种，然后在常温下将金属粉末浸没于偶联剂溶液中0.5
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2h，再将金属粉末中的偶联剂溶液过滤，并在50
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150℃下干燥至恒重备用；
[0029]2)在步骤1)所制得的金属粉末中加入惰性聚合物、抗静电剂、润滑剂、增韧剂持续搅拌得到混合原料，持续搅拌时间为20
‑
30min，转速为2000r/min，
[0030]3)所述将步骤2)所得到的混合原料投入到双螺杆挤出造粒机中，在双螺杆挤出机上进行熔融共混、挤出、拉丝、冷却、造粒，得到仿金属复合材料粒料，挤出温度为160～200℃，模头温度：205℃，主机转速：400r/min，喂料频率：150Hz。
[0031]4)将步骤3)得到的仿金属复合材料粒料投入到注塑机中注塑成型，得到仿金属工程塑胶复合材料初料；
[0032]5)润滑涂层溶液制备，使用亲水改性剂，丙烯酸酯基团的泊洛沙姆及丙烯酸以及
光引发剂在4℃下于去离子水中均匀搅拌混合，得到透明的润滑涂层溶液，所述光引发剂为I2959；
[0033]6)对步骤4)的复合材料初料表面构建亲水润滑涂层，将步骤4)所得的复合材料初料表面涂覆步骤5)所制的润滑涂层溶液后，置于365nm紫外光下化学交联，使复合材料初料产品表面的润滑涂层溶液凝胶化且与复合材料初料产品表面形成化学键，即在复合材料初料表面构建亲水润滑涂层。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0035]本专利技术制备的仿金属针头由于亲水改性剂的使用，使材料表面具有优良的亲水性及润滑性。本专利技术制备的强界面粘结亲水润滑涂层的存在显著提高了高分子医疗产品表面的亲水性，其水接触角最高可降低至0
°
。同时，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿金属改性针头材料，其特征在于，其组成按质量比为：惰性聚合物20～60％；金属粉末填料30～50％；抗静电剂0.5～4％；偶联剂0.5～3％；润滑剂0.5～2％；增韧剂2～15％；亲水改性剂2～8％。2.根据权利要求1所述的一种仿金属改性针头材料，其特征在于，所述惰性聚合物选自聚硅氧烷，聚丙烯酸酯，聚乙烯，聚酰胺，聚氨酯，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元共聚物，聚对本二甲酸乙二醇脂中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种仿金属改性针头材料，其特征在于，所述金属粉为铁粉、铜粉、铝粉、钛粉和铬粉中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种仿金属改性针头材料，其特征在于，所述抗静电剂为聚氧乙烯硬脂酸酯。5.根据权利要求1所述的一种仿金属改性针头材料，其特征在于，所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的一种。6.根据权利要求1所述的一种仿金属改性针头材料，其特征在于，所述润滑剂选自乙撑双硬酯酰胺、乙撑双月桂酰胺、乙撑双油酸酰胺、乙撑双硬酯酰胺接枝改性物、含氟弹性体、聚四氟乙烯粉末中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种仿金属改性针头材料，其特征在于，所述增韧剂为苯乙烯
‑
丁二烯热塑性弹性体或甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物。8.根据权利要求1所述的一种仿金属改性针头材料，其特征在于，所述亲水改性剂为羟基磷灰石、聚环氧乙烷(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、泊洛沙姆、丙烯酸中的一种或多种。9.根据权利要求1
‑
8任意一项所述的一种仿金属改性针头材料的其制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)选用平均粒径在1
‑
100μm的金属粉末，并对金属粉末进行表面处理，所述金属粉末的表面处理方法为：磷化表面处理方法、阳极氧化表面处理方法、沸水表面处理方法或热蒸汽表面处理方法中的一种，然后在常温下将金属粉末浸没于偶联剂溶液中0.5
‑
2h，再将金属粉末中的偶联剂溶液过滤，并在50
‑
150℃下干燥至恒重备用；2)在步骤1)所制得的金属粉末中加入惰性聚合物、抗静电剂、润滑剂、增韧剂、亲水改性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆军，赵丽杰，倪琳，
申请(专利权)人：采纳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：