一种增强型低温热塑材料及其制备工艺制造技术

技术编号:4324942 阅读:166 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种增强型低温热塑材料以及相关制备工艺。本发明专利技术所述的增强型低温热塑材料,其组分按重量比包括:聚己内酯43-95份,碳黑5-57份;所述的增强型低温热塑材料的制备工艺,包括造粒、制板、打孔、交联等步骤。与现有聚己内酯产品以及现有的低温热塑材料相比,本发明专利技术所述的增强型低温热塑材料成形后的刚性更大,而基本保留了产品的易拉伸性,更适于放疗手术中应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增强型低温热塑材料以及相关制备工艺。
技术介绍
低温热塑材料是一种高分子材料,其特点在于在较低温度下可软化并塑成任意形 状,因而可被应用于医学领域。由于低温热塑材料具有在低温下软化,可塑性强,具有记忆 功能,质量轻,具有一定的强度,易于粘接,x-射线通透性好,可多次热塑型,能够重复使用, 医生操作方便,废弃后可以生物降解等优点,目前已用于骨外科固定、放射治疗定位、制作 矫形支具和康复支具等。目前市面上销售的低温热塑材料产品一般都是以聚己内酯为主要 原料制作的。由于聚己内酯的熔点仅为6(TC,所以在60-65t:热水中泡软后,这些产品可以 任意塑形,一旦冷却后,它们具有聚乙烯产品类似的力学性能,因此,通常可用于癌症患者 的放疗定位和制作康复患者的支架等。由于每个人的骨骼特点不同,目前如果要精确定位、 精确支撑,则一定要量身定做。现有聚己内酯产品虽然成形方便,但是成形后的刚性不强, 导致固定的牢固性不够。日本专利申请JP2004-231910A公开了一种弯曲强度较高的聚己 内酯+碳纤维组合物,中国专利申请CN 200610035142. 7也公开了一种用于医疗方面的聚 己内酯+碳纤维组合物。但是,假如用于放疗定位时,当碳纤维的含量大于10%,聚己内酯 +碳纤维组合物受热后的拉伸强度比较大,这样在患者身上难以拉伸,就让患者感到非常不 舒服。因此,低温热塑材料仍需不断改良。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种新型低温热塑材料,与现有聚 己内酯+碳纤维组合物产品相比,既增加了产品的刚性,又基本保持了聚己内酯类产品的 使用舒适性,更适于放疗手术中应用。 本专利技术所述的增强型低温热塑材料,其组分按重量比包括聚己内酯43-95份,碳 黑5-57份。 聚己内酯与炭黑均可采用市售产品。 本专利技术的另一 目的是提供所述的增强型低温热塑材料的制备工艺。本专利技术所述的增强型低温热塑材料的制备工艺,包括以下步骤 A)造粒将碳黑和聚己内酯用双螺杆挤出机进行造粒; B)制板用注塑法或挤出法制成所需厚度的平板; C)打孔用打孔机按要求打孔; D)交联用钴-60辐照处理。 优选地,所述的步骤A中,造粒温度为65-160°C。 优选地,所述的步骤B中,注塑的条件为料筒温度为75-12(TC、模具温度为 20-25、注射压力为100-l加MPa。所述的步骤B中,制成的平板厚度为3. 2mm或2. 4mm或1. 6mm。3 所述的步骤C中,用打孔机按1% _42%网孔的要求进行打孔。 本专利技术所述的增强型低温热塑材料,经实验验证,与现有聚己内酯产品相比,本材料成形后的刚性更大,收縮率更小,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配套使用,例如用于癌症病人放疗时放疗部位的面膜和体模制作,也可以使用于需要更高强度的固定腰部的背心和大腿部支具。具体实施例方式实施例一 本专利技术所述的增强型低温热塑材料的制备 称取聚己内酯95公斤,碳黑5公斤,在搅拌机中搅拌3分钟后,用双螺杆挤出机造粒,各工艺参数如表一 表一料筒l料筒2料筒3机头螺杆转速65 °C65 °C65°C65°C15转/分钟 然后在料筒温度为75-120。C、模具温度为20-25。C、注射压力为100-120MPa条件 下注塑制成长x宽x厚=920x610x3. 5mm的平板,再用打孔机打出1 %网孔,最后用钴_60 以60KGy的剂量辐照交联。 实施例二 本专利技术所述的增强型低温热塑材料的制备 称取聚己内酯50公斤,炭黑50公斤,用搅拌机搅拌2分钟后,用双螺杆挤出机造粒,各工艺参数如表二 表二料筒l料筒2料筒3机头螺杆转速70 °C12CTC16CTC15CTC15转/分钟 然后用单螺杆挤出机挤成长x宽x厚=920x610x3. 2mm的平板,挤出机的工艺参数如表三 表三 料筒l料筒2料筒3模头螺杆转速65°C75 °C85°C70°C10转/分钟 所得平板再用打孔机打出20%网孔,最后用钴-60以的50KGy剂量辐照交联。 实施例三本专利技术所述的增强型低温热塑材料的制备 称取聚己内酯75公斤,炭黑25公斤,用搅拌机搅拌2. 5分钟后,用双螺杆挤出机 造粒,各工艺参数如表四 表四4料筒l料筒2料筒3机头螺杆转速65 °C80°C120°Ciocrc15转/分钟 然后在料筒温度为75-120。C、模具温度为20-25。C、注射压力为100-120MPa条件 下注塑制成长x宽x厚=920x610x1. 6mm的平板,再用打孔机打出42%网孔,最后用钴-60 以55KGy的剂量辐照交联。 实施例四本专利技术所述的增强型低温热塑材料的性能实验 原材料KAPA-6800(聚己内酯),英国苏威公司生产;N300碳黑,河北龙星化工集团生产。样品例 称取16公斤KAPA-6800, N300碳黑4公斤。用搅拌机搅拌3分钟后,用双螺杆挤 出机造粒,各工艺参数如表五 表五 料筒l料筒2料筒3机头螺杆转速65°C80 °C12CTCiocrc15转/分钟 然后,在料筒温度为75-120。C、模具温度为20-25。C、注射压力为100-120MPa条件 下注塑成长x宽x厚=920x610x3. 2mm的平板。另外,同时使用同批次的纯KAPA-6800也 在相同条件即料筒温度为75-120°C、模具温度为20-25°C、注射压力为80-110MPa条件下注 塑成长x宽x厚=920x610x3. 2mm的平板。再把部分平板用打孔机打出42%网孔板(每个 孔的直径为2. 3mm,全部网孔面积之和占总面积的42% ),以测定软化后的拉伸率。然后,用 钴-60以的50KGy剂量辐照交联。 比较例 称取8. 8公斤KAPA-6800(聚己内酯),1. 2公斤短切碳素纤维(上海新卡碳素科 技有限公司)。用搅拌机搅拌3分钟后,用双螺杆挤出机造粒,注塑成平板,并打孔、辐照交 联之。各工艺参数如上表五,方法同上。 依据标准GB1042-79测定它们的弯曲强度,并将数据列于表六。 用以下方法测定软化后的拉伸力软化后拉伸力的测定是由压力传感器、记录仪和人头模型组合一起来测试的。具体测定方法是在底座上置放一个压力传感器,压力传感器与记录仪相连,人头模型放置压力传感器上,人头模型不接触底座。将上述样品例和比较例的有孔板裁成21x24cm的片,然后,粘结在边框上。用热水泡软后,从热水中拿出膜片,此时开始计时、记录仪开始记录压力传感器感受到的压力(拉伸力),同时将膜片从人头模型上往下拉伸,并把边框固定在底座上。记录5分钟内的最大压力(拉伸力)。测定的软化后的拉伸力如表六。 表六弯曲强度与软化后拉伸力 <table>table see original document page 6</column></row><table> 从上表可知,与纯聚己内酯产品相比,聚己内酯+碳黑和聚己内酯+碳纤维类低 温热塑产品的弯曲强度都有大幅提高,但聚己内酯+碳黑类产品软化后的拉伸力仅增加了 5.3%,而聚己内酯+碳纤维产品软化后拉伸力却增加了47.2%。这样,在弯曲强度增加值 基本一样的情况下,患者会觉得聚己内酯+碳黑类产品会比聚己内酯+碳纤维产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强型低温热塑材料,其特征在于,其组分按重量比包括:聚己内酯43-95份,碳黑5-57份。

【技术特征摘要】
一种增强型低温热塑材料,其特征在于,其组分按重量比包括聚己内酯43-95份,碳黑5-57份。2. 如权利要求1所述的增强型低温热塑材料的制备工艺,其特征在于包括以下步骤A) 造粒将碳黑和聚己内酯在双螺杆挤出机中进行造粒;B) 制板用注塑法或挤出法制成所需厚度的平板;C) 冲孔用打孔机按要求打孔;D) 交联用钴-60辐照处理。3. 根据权利要求2所述的增强型低温热塑材料的制备工艺,其特征在于所述的步骤A中,造粒的温度为65-160°C。...

【专利技术属性】
技术研发人员:章中群
申请(专利权)人:广州科莱瑞迪医疗器材有限公司
类型:发明
国别省市:81[中国|广州]

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