高透氧性聚氯乙烯材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高透氧性聚氯乙烯材料及其制備方法，所述高透氧性聚氯乙烯材料，包括以下重量份的組分：超高分子量聚氯乙烯樹脂60份，中分子量聚氯乙烯樹脂30～40份，增塑劑TOTM40～80份，增塑劑DOA5～20份，增塑劑DOS0～20份，輔助增塑劑3～10份，鈣鋅熱穩定劑0.5～5份。本發明使用的基礎樹脂為具有高吸油量的超高分子量與中分子量懸浮法聚氯乙烯樹脂，選用遷移性較低的增塑劑TOTM，復配使用耐寒增塑劑DOA、DOS，并輔以具有熱穩定作用的環氧植物油增塑劑，確保了產品的耐低溫性及耐萃取性，具有較高的氣體交換速率，具有高透氧性特性，適用于血液保存，特別適用于血小板保存。所制備的高透氧性PVC材料能夠保證血小板在22℃保存7天，適用于制作血小板保存袋。
【專利說明】高透氧性聚氯乙烯材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種改性聚氯乙烯（PVC)材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氯乙烯（PVC)因其具有廉價、綜合性能好等特點，在各個領域有廣泛應用，是目 前最廣泛使用的塑料之一。增塑PVC也可用作全血、血紅細胞及血小板的包裝材料，隨著醫 療事業的發展和臨床經驗及數據的積累，PVC用于輸注血液產品時存在彈性、耐遷移性、揮 發性、耐低溫性及高溫消毒發粘等方面性能的不足，由于血小板保存時則存在透氣性不足， 限制了其在一次性醫用器具中的應用。
[0003] PVC材料最常用的增塑劑為鄰笨二甲酸二辛酯（D0P)，用作血液保存時也常采用 檸檬酸酯類增塑劑。目前全血保存最為廣泛使用的是PVC-D0P，而血紅細胞及血小板常用 PVC-BTHC。但D0P的毒性和致癌性在動物試驗已經明確，采用D0P或檸檬酸酯類增塑劑制 備的PVC材料用以保存血小板時存在增塑劑遷移性大，血小板保存期短等問題。
[0004] 美國專利US4，280, 497采用Τ0ΤΜ作為增塑劑制備了血小板保存用PVC材料，但其 在使用過程中存在透氧性低，血小板存活時間短等問題；美國專利US6，060, 138采用超高 分子量PVC、T0TM、環氧植物油、鈣鋅穩定劑和礦物油組成的彈性醫用材料，雖然能夠得到較 為理想的透氧性，但因其采用了高聚合度PVC作為基礎樹脂，并選用分子量較高的增塑劑 Τ0ΤΜ,在實際生產中存在熔體黏度過大，使得PVC材料難以加工。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種高透氧性聚氯乙烯材料及其制備方法，以克服現有技術 存在的缺陷。
[0006] 所述的高透氧性聚氯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的組分：
[0007] 超高分子量聚氯乙烯樹脂 60份， 中分子量聚氯乙烯樹脂 30~40份， 增塑劑TOTM 40~80份， 增塑劑DOA 5~20份， 增塑劑DOS 0~20份，
[0008] 輔助增塑劑 3~10份， 鈣鋅熱穩定劑 0.5?5價
[0009] 優選的，所述的高透氧性聚氯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的組分：
[0010] 超高分子量聚氯乙稀樹脂 60份， 中分子量聚氯乙烯樹脂 30~40份， 增塑劑TOTM 40~50份， 增塑劑DOA 10~15份， 增塑劑DOS 0~15份， 輔助增塑劑 5~8份， 鈣鋅熱穩定劑 1~1.5份，
[0011] 優選的，還包括：
[0012] 抗氧劑 0. 1?1份，優選0. 3?0. 5份；
[0013] 潤滑劑 0. 1?1份，優選0. 1?0. 5份；
[0014] 所述的超高分子量聚氯乙烯樹脂，為采用懸浮法制備的超高分子量聚氯乙烯，分 子量為10萬?18萬，K值為78?95 ;
[0015] 所述的中分子量聚氯乙烯樹脂為采用懸浮法制備的中分子量聚氯乙烯，分子量為 6萬?7萬，K值為65?70 ;
[0016] D0A是己二酸二辛酯，DOS是癸二酸二辛脂。
[0017] 所述的輔助增塑劑為環氧亞麻油（EL0)或環氧大豆油（ES0)中的一種以上；
[0018] 所述的鈣鋅熱穩定劑為液體復配鈣鋅穩定劑，如英國艾科公司牌號為ZX9011的 產品，或者為硬脂酸鈣、硬脂酸鋁或硬脂酸鋅中的一種以上；
[0019] 所述抗氧劑為亞磷酸酯系列抗氧劑，具體為雙（2，4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二 亞磷酸酯、亞磷酸三（壬基苯酯）中的一種或兩種的混合物；
[0020] 所述潤滑劑為硅油、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟或硬脂酸中的一種；
[0021] 所述的高透氧性聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0022] 首先將超高分子量聚氯乙烯樹脂、中分子量聚氯乙烯樹脂、增塑劑和輔助增塑劑 加入混合機，轉速為360?380rpm, 1?5min后,加入穩定劑及抗氧劑,3?6min后加入潤滑 齊[J，混合至110?130°C后，放入冷卻混合機，轉速為10?15rpm，待物料溫度為40?50°C 出料，加入雙螺桿擠出機進行擠出造粒，機筒溫度為：I區100?120°C，II區130?150°C， III 150?160°C，IV 150?160°C，模頭溫度155?165°C，螺桿轉速70rpm，物料經擠出機塑 化后進行風冷造粒，即可獲得所述高透氧性聚氯乙烯材料；
[0023] 本發明解決了現有技術中PVC材料用于血小板保存袋時存在貯存期短、增塑劑析 出的問題，提供一種具有良好的物化性能和生物性能、增塑劑析出率低、良好的氣體交換能 力、氧氣滲透性優良、血小板22°C保存期可達7天的醫用PVC材料。
[0024] 本發明所制備的PVC材料選用具有高吸油量的高聚合度PVC樹脂，增加了增塑劑 的可加入量，提升了 PVC材料的透氣性，尤其具有較高的透氧性；采用與中聚合度PVC樹脂 復配使用的方式，避免了加工過程中出現熔體黏度過大、產品不易加工等問題；選用了低萃 取性、低遷移性的增塑劑Τ0ΤΜ，保證了 PVC材料在使用過程中具有較低的增塑劑析出量，確 保材料的安全性；加入耐寒型增塑劑D0，滿足該材料在用于血小板低溫保存時對PVC的耐 低溫的特殊要求。本發明所采用的樹脂、增塑劑、熱穩定劑等原料均為目前醫用PVC材料常 用產品，所制備的PVC材料物理性能、化學性能、生物性能均滿足GB15593-1995輸血（液） 器具用軟聚氯乙烯塑料相關要求。
[0025] 本發明使用的基礎樹脂為具有高吸油量的超高分子量與中分子量懸浮法聚氯乙 烯樹脂，選用遷移性較低的增塑劑Τ0ΤΜ，復配使用耐寒增塑劑DOS、D0A,并輔以具有熱穩定 作用的環氧植物油增塑劑，確保了產品的耐低溫性及耐萃取性，具有較高的氣體交換速率， 具有高透氧性特性，適用于血液保存，特別適用于血小板保存。所制備的高透氧性PVC材料 能夠保證血小板在22°C保存7天，適用于制作血小板保存袋。
【具體實施方式】
[0026] 實施例1
[0027] 配方：（重量份)
[0028] 超高分子量聚氯乙烯樹脂（K值為85，分子量約為12.9萬） 60份， 中分子量聚氯乙煉樹脂（K值為70，分子量約為7.5萬） 40份， 增塑劑TOTM 40份， 增塑劑DOA 15份， 輔助增塑劑環氧亞麻油ELO 8份， 抗氧劑雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯 0.5份， 鈣鋅熱穩定劑 1.2份， 潤滑劑聚乙烯蠟 0.5份。
[0029] 制備步驟：
[0030] 混料：將PVC及增塑劑、輔助增塑劑加入高速混合機，轉速設定為360rpm，lmin后 加入穩定劑及抗氧劑，3min后加入潤滑劑，混合至溫度130°C后放入冷卻混合機，轉速為 lOrpm，待物料溫度為40°C出料。
[0031] 造粒：將上述冷卻物料加入雙螺桿擠出機進行擠出造粒，機筒溫度為：I區 100°C, II區130?。C，III 150°C，IV 150°C，模頭溫度155°C，螺桿轉速70rpm，物料經擠出機 塑化后進行風冷造粒。獲得產品。
[0032] 采用ASTMD1434-82標準進行檢測，結果見表1。
[0033] 實施例2
[0034] 超高分子量聚氯乙烯樹脂（K值為80，分子量約為10.9萬） 60份， 中分子量聚氯乙烯樹脂（K值為60，分子量約為5.0萬） 40份， 增塑劑TOTM 50份， 增塑劑DOA 10份， 輔助增塑劑環氧亞麻油ELO 5份， 抗氧劑雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯 0.5份， 鈣鋅熱穩定劑 1.5份， 潤滑劑硅油 0.1份。 制備方法：
[0035] 混料：將PVC及增塑劑、輔助增塑劑加入高速混合機，轉速設定為360rpm，lmin后 加入穩定劑及抗氧劑，3min后加入潤滑劑，混合至溫度110°C后放入冷卻混合機，轉速為 lOrpm，待物料溫度為50°C出料。
[0036] 造粒：將上述冷卻物料加入雙螺桿擠出機進行擠出造粒，機筒溫度為：I區 120°C，II區150°C，III160°C，IV 160°C，模頭溫度165°C，螺桿轉速70rpm，物料經擠出機塑化 后進行風冷造粒。獲得產品。
[0037] 檢測結果見表1。
[0038] 實施例3
[0039] 超高分子量聚氯乙烯樹脂（K值為85，分子量約為12.9萬） 60份， 中分子量聚氯乙烯樹脂（K值為60，分子量約為5.0萬） 40份， 增塑劑TOTM 40份，
[0040] 增塑劑DOA 15份， 增塑劑DOS 15份， 輔助增塑劑ESO 5份， 抗氧劑亞磷酸三（壬基苯酯） 0.5份， 鈣鋅熱穩定劑 1.2份， 潤滑劑氧化聚乙烯蠟 0.5份。
[0041] 制備方式同實施例1。
[0042] 表1不同實施例氧氣透過率
[0043]
【權利要求】
1.高透氧性聚氯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的組分： 超高分子量聚氯乙烯樹脂 60份， 中分子量聚氯乙烯樹脂 30~40份， 增塑劑TOTM 40~80份， 增塑劑DOA 5~20份， 增塑劑DOS 0~20份， 輔助增塑劑 3~10份， 鈣鋅熱穩定劑 0.5~5份。
2.根據權利要求1所述的高透氧性聚氯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的組 分： 超高分子量聚氯乙烯樹脂 60份， 中分子量聚氯乙烯樹脂 30~40份， 增塑劑TOTM 40~50份， 增塑劑D0A 10~15份， 增塑劑DOS 0~15份 輔助增塑劑 S~8份， 鈣鋅熱穩定劑 1~1.5份。
3.根據權利要求1所述的高透氧性聚氯乙烯材料，其特征在于，還包括： 抗氧劑 0. 1?1份； 潤滑劑 0. 1?1份； 所述抗氧劑為亞磷酸酯系列抗氧劑； 所述潤滑劑為硅油、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟或硬脂酸中的一種。
4.根據權利要求2所述的高透氧性聚氯乙烯材料，其特征在于，還包括： 抗氧劑 0. 1?1份； 潤滑劑 0. 1?1份； 所述抗氧劑為亞磷酸酯系列抗氧劑； 所述潤滑劑為硅油、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟或硬脂酸中的一種。
5.根據權利要求1?4任一項所述的高透氧性聚氯乙烯材料，其特征在于，所述的超高 分子量聚氯乙烯樹脂，為采用懸浮法制備的超高分子量聚氯乙烯，分子量為10萬?18萬； 所述的中分子量聚氯乙烯樹脂為采用懸浮法制備的中分子量聚氯乙烯，分子量為6 萬?7萬。
6.根據權利要求5所述的高透氧性聚氯乙烯材料，其特征在于，所述的輔助增塑劑為 環氧亞麻油（EL0)或環氧大豆油（ES0)中的一種以上； 所述的鈣鋅熱穩定劑為液體復配鈣鋅穩定劑，或者為硬脂酸鈣、硬脂酸鋁或硬脂酸鋅 中的一種以上。
7.根據權利要求1?4任一項所述的高透氧性聚氯乙烯材料，其特征在于，所述的高透 氧性聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 首先將超高分子量聚氯乙烯樹脂、中分子量聚氯乙烯樹脂、增塑劑和輔助增塑劑加入 混合機，轉速為360?380rpm, 1?5min后,加入穩定劑及抗氧劑,3?6min后加入潤滑劑， 混合至110?130°C后，放入冷卻混合機，轉速為10?15rpm，待物料溫度為40?50°C出 料，加入雙螺桿擠出機進行擠出造粒，機筒溫度為：I區100?120°C，II區130?150°C， III 150?160°C，IV 150?160°C，模頭溫度155?165°C，螺桿轉速70rpm，物料經擠出機塑 化后進行風冷造粒，即可獲得所述高透氧性聚氯乙烯材料。
【文檔編號】C08K5/00GK104045935SQ201410275940
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】王芹, 吳唯, 唐艷芳 申請人:上海新上化高分子材料有限公司, 華東理工大學