橡膠密封制品技術講座

從應用角度看，丁基橡膠、氯化丁基橡膠和溴化丁基橡膠之間的選擇取決于最終使用者需要的清潔度、材料成本和加工技術要求。如：①密封裝有藥劑的玻璃瓶橡膠瓶塞用溴化丁基橡膠最理想；②我國規定自1995年7月1日起，國內所有制藥企業生產粉針劑時，必須使用藥用丁基橡膠抗生素瓶塞密封包裝，聚代天然橡膠抗生素瓶塞；③抗生素瓶塞主要是用專門開發的2045M丁基橡膠或它與1675M丁基橡膠并用制造成直接經濟損失的，而密封血漿和血代用品瓶塞則用丁基橡膠和氯化丁橡膠并用膠制造；④用于接觸蛋白質的注射器塞子用溴化丁基橡膠作為主體材料。
一、熱塑性彈性體 熱塑性彈性體（Thermoplastic Elastomer，簡稱TPE）是指在高溫下能塑化成型，在常溫下又能顯示橡膠彈性的一類材料。這類材料兼有熱塑性塑料易加工成型的工藝特征和硫化橡膠的橡膠狀彈性性能。 熱塑性彈性體是近20年來受人關注而獲得迅速發展的一種高分子合成材料。不論何種熱塑性彈性體，其分子結構均由“軟段”和“硬段”兩部分組成。所謂“軟段”是指柔軟的線型長分子鏈，它使TPE具有一定的彈性形變；“硬段”是指較短的剛性鏈，它使TPE具有一定的剛性和耐熱性。所以也可以說熱塑性彈性體是介于硫化橡膠和熱塑性塑料之間的一種高分子材料。按高分子的結構特征分類，國際上目前已開發應用的熱塑性彈性體主要有：聚苯乙烯系TPE（TPS）、聚烯烴系TPE（TPO）、聚氯乙烯系TPE（TPVC）、聚氨酯系TPE（TPU）、聚酯系TPE（TPEE）、聚酰胺系TPE（TPAE）。熱塑性彈性體的世界消費理很大，1997年超過100萬噸，此后每年以5%以上的速率增長。其中包括了其在醫療衛生領域及工業領域的大量應用。下面介紹一下熱塑性彈性體在醫療衛生領域的應用情況及發展動向。 1．聚苯乙烯系熱塑性彈性體（TPS） 苯乙烯類TPE的典型代表是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS以及SBS中的丁二烯經過加氫后生成的、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物SEBS。SBS以及SEBS相對密度低，硬度可在30~75（邵爾A）之間調節，透明性好，著色性能優異。SBS與SEBS之間最大差異在于老化性能，雙鍵經加氫后生成的SEBS耐老化性能良好。另外，SEBS的耐化學藥品性能優良。此外，鑒于容易滅菌、無需交聯劑、毒性低等原因，可以說其作為醫用材料的性能是優異的。用途有：血袋、嬰兒用奶嘴、各種醫用插管、醫用軟管、醫用密封件、手套、手術衣等。 已開發出用聚硅氧烷改性的SEBS嵌段共聚物。這種材料具有良好的透明性，伸長永久變形也有改良。由于無需油及增塑劑等配合劑，溶出性低。而助由于表面已被改性，生物相容性優異。作為制品的應用例有泵管、墊片、密封件、奶瓶用奶嘴、帶束、導管等。 其他方面，為了改善生物相容性，對SEBS澆注膜表面用甲基丙烯酸羥乙酯輻射接枝共聚后，以李·懷特法作凝血試驗的結果，其凝血時間與聚甲基丙烯酸羥乙酯等同，改進效果明顯。 2．聚酯系熱塑性彈性體（TPEE） TPEE是一種共聚型的聚酯，其分子內兼有結晶性的硬質聚酯部分（硬段）和非結晶性的軟質聚酯或聚醚部分（軟段）。它兼具橡膠的柔軟性、彈性和熱塑性塑料的剛性、易加工性。TPEE具有機械強度高、彈性好、抗沖擊、耐用消費品蠕變、耐寒、耐彎曲疲勞性、耐油、耐化學藥品和溶劑侵蝕性能優良的特性，其他用溫度范圍寬（-70~200℃），耐熱性能高于其他熱塑性彈性體。其缺點是硬度高于一般橡膠、手感差、耐熱水及強酸性較差。近年來通過改性、高性能化和高功能化研究技術的開發，TPEE的綜合性能已有很大程度改善。 共聚型聚酯彈性體（COPE）最初是由杜邦公司開發的，商品名稱為Hytrel。隨后，陸續開發了Riteflex、Ecdel、Lomod等商品。 COPE不含增塑劑，因而溶出性低，而且通過樹脂的組成和硬度的調節，呈現各種不同的蒸汽透過性。COPE用于制造要求碳氫化合物透過性低的各種軟管。近來，鑒于其高蒸汽透過性，也用于制造高性能呼吸膜（0.0178mm）。該薄膜用于敷料貼片的例子。該貼片含藥物的敷料，敷貼在皮膚上使用?；糠质褂迷摫∧?，藥物包含在膠黏劑內分散于液體介質中。此外，COPE也用于制造醫用手術巾和手術室便服。 1．聚酰胺系熱塑性彈性體（TPAE） TPAE是通過嵌段共聚的方法使有充分長的硬鏈段和軟鏈段在同一分子鏈內交替組合。其中硬鏈段為聚酰胺（PA），如PA6、PA11、PA12、PA66等，軟鏈段為聚醚或聚酯。 TPAE是一種新型熱塑性彈性，于1979年首先由德國Huls公司開發成功并商品化。TPAE是一種新型熱塑性彈性，具有韌性好、耐磨、加工成型性好等特點，并具有橡膠與塑料的一些優點。 TPAE的價格較高，限制了其開發及應用，但因其物理、化學性能優良，可采用注射、擠出、吹塑及旋轉模塑工藝成型加工，并可填充復合改性，適應各種功能性用途。表面在醫療衛生領域，可用于制備醫用膠管、導尿管等。 目前世界上生產TPAE的主要廠家有：德國Huls公司、大日本酰胺、大日本油墨、法國ATO化學公司、美國Upjohn公司等。 4．聚烯烴系熱塑彈性體（TPO）與熱固性橡膠相比，其最大優越在于既避免了效聯劑的毒性和高溫交聯歷程中的不利因素，又省卻了添加多種加工助劑，價格低廉、密封性好、溶出物少，因此，它不僅具有更高的安全可靠性，而且從成本和性能方面都能與硅橡膠和聚氨酯相比擬。 5．其他熱塑性彈性體 某些反式結構二烯類彈性體具有高結晶性，因而呈現熱塑性，在醫療衛生領域的應用主要表現在以下幾方面：①反式-1，4-聚異戊二烯橡膠浸入80℃熱水或用熱風吹拂，即能軟化而隨意塑形，冷卻后即硬化，故可作為夾板，用于骨折、扭挫后的新穎醫用整形固定材料；②美國Shell公司開發的一種稱為Kraton G的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，適用于特殊醫學領域，如；針頭、塞子、血袋、滴管球和插管等。這種材料不僅具有橡膠的一般特性，而且具有較好的張力和透明度；③1，2-聚丁二烯具有透明性好、韌性好的特點，使用于食品和醫用制品時生物安生性高,可用于制備醫用膠管;④乙烯-乙酸乙烯酯具有TPE的許多特點，它具有韌性好、透明度高、低溫韌性優異、耐環境應力龜裂性高的優點，可用于制備嬰兒用的奶瓶奶嘴、一次性外科手術用手套及麻醉用導管；⑤J-Von公司開發的軟TPO合金，可用于醫用覆蓋物。