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常用于医疗领域的9类高分子材料性能与应用
2024.06.25

医用塑料是医疗器械中不可或缺的材料,其化学稳定性和生物安全性是基本要求。为了确保医用塑料的质量和安全,美国的医用塑料通常需要通过FDA认证和USPVI生物检测,而我国医疗级的塑料则需经过相关检测中心的检测。


医疗器械可细分为体外诊断、医用耗材、医疗设备和制药装备等类别。由于塑料具有成本低、容易加工、质轻坚韧等特点,在医疗器械中得到了广泛应用。根据不同的使用环境,对高分子材料的要求也不同,但一般来说应具备以下性能:良好的物理力学性能、耐化学性能、成型加工性能、无毒性、无热源反应、低溶出物含量、不破坏邻近组织、不干扰免疫机制、不引起钙化、良好的抗凝血性能以及长期使用的稳定性。


常用的医用塑料材料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等。其中,PVC和PE用量最大,分别占28%和24%;PS占18%;PP占16%;工程塑料占14%。


PVC是一种低成本的无定型塑料,具有优良的耐化学品性和抗微生物性。然而,作为极性材料的PVC可能对某些药物产生吸附作用,且增塑剂DEHP可能析出危害人体。医学应用包括血袋、血液透析管路、呼吸面罩、吸氧管、尿袋和人工耳鼻等。


PE是产量最大的通用塑料,具有加工性能良好、成本低、无毒无味和良好的生物相容性等优点。普通PE可用于药瓶、针帽、注射器推杆、输液器流量调节器等;而超高分子量聚乙烯(UHMWPE)则是人造臀和人工关节的理想材料。


PP具有优良的耐化学品性、抗疲劳性和耐热性,易于加工且无环境应力开裂问题。医用PP具有较高的透明度和阻隔性,可应用于输液袋、一次性注射器等。

PS在医疗领域的用量仅次于PVC和PE,但质地硬而脆,热膨胀系数较高。K树脂是改性聚苯乙烯的一种,兼具高透明性和良好的抗冲击性,适用于医疗器械的外壳等部件。


ABS塑料由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成,具有刚性、硬度和耐冲击性等特点。在医疗上主要用作外科工具、诊断器件等。


PC具有高韧性和耐热蒸汽消毒的特点,适用于血液渗析过滤器等医疗器械。PTFE是氟塑料的一种,具有极低的摩擦系数和优异的耐化学性,可用于医疗导管等。

TPU具有低温柔韧性和抗水解性等特点,可用于医疗导管等。生物可降解塑料如PLA和PCL具有良好的生物降解性和药物透过性,可用于药物缓释载体等医疗器械。


总之,医用塑料在医疗器械中的应用十分广泛,选择合适的材料对于确保医疗器械的质量和安全至关重要。各种医用塑料材料各有特点和优势,应根据具体需求进行选择和应用。


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