营养液输液袋用EVA的性能_王琳.pdf
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1、研究与开发CHINASYNTHETICRESINANDPLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料,2023,40(3):25DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2023.03.06一次性静脉营养液输液袋材质分为聚氯乙烯(PVC)与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)两种。国外在20世纪80年代大规模开发医疗器械用PVC1-4,但由于PVC中含有的氯乙烯单体、增塑剂对人体有害,对环境污染严重等原因而逐步放弃,转而寻找更为绿色、健康、环保的聚烯烃材料替代。静脉营养液输液袋作为较晚发展起来的一种医疗器械,使用时间较短,前期主要以PVC为主。随着我国对医药器械标准的提高,且PVC有
2、毒、对营养物质吸附严重、后续处理过程中污染等问题,我国已明令禁止PVC材质营养液输液袋的(再)注册。目前,医用级EVA全部依赖进口,国内尚未排产营养液输液袋用EVA,因此,本工作分析了进口医用EVA的性能,并与国产EVA进行对比。1 实验部分1.1 主要原料进口EVA,国产EVA:均为市售。1.2 主要仪器MP600型熔体流动速率测定仪,美国Tinus Olsen公司;Nicolet6700型傅里叶变换红外光谱仪,美国Thermo Fisher公司;Q100型差示扫描量热仪,美国TA仪器公司;5565型电子拉力万能材料试验机,美国Instron公司;AR-160型自动密度计,日本长岛计量器制作
3、所;NDH-2000型雾(浊)度营养液输液袋用EVA的性能王 琳(北京燕山石化高科技术有限责任公司,北京 102500)摘 要:采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法、凝胶渗透色谱、气相色谱-质谱联用等研究了营养液输液袋用进口乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的性能,剖析了其产品特点并与国产EVA进行对比分析。结果表明:进口EVA的熔体流动速率较低,维卡软化温度较高,化学性能较好,而国产EVA小分子析出物较少,晶点数较少,但还原物质偏多。关键词:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 营养液输液袋 晶点 熔体流动速率中图分类号:TQ 325.5 文献标志码:B 文章编号:1002-1396(2023)03-00
4、25-04Properties of EVA resin for nutrient solution infusion bagWang Lin(Beijing Yanshan Petrochemical High-Tech Company Limited,Beijing 102500,China)Abstract:The properties of imported ethylene vinyl acetate copolymer(EVA)for nutrient solution infusion bags were studied by means of Fourier transform
5、 infrared spectroscopy,differential scanning calorimetry,gel permeation chromatography,and gas chromatography-mass spectrometry.Its characteristics were compared with home-made EVA.The results show that the melt flow rate of imported EVA is low,its Vicat softening temperature is high,and its chemica
6、l properties are good.However,domestic EVA has less small molecule precipitation and fewer fisheyes,and more reducing substances.Keywords:ethylene vinyl acetate copolymer;nutrient solution infusion bag;fisheye;melt flow rate收稿日期:2022-11-27;修回日期:2023-02-26。作者简介:王琳,女,1988年生,本科,工程师,2011年毕业于中国石油大学(北京)材料
7、科学与工程专业,现主要从事合成树脂加工应用研究工作。E-mail:。合 成 树 脂 及 塑 料2023年第40卷.26.仪,日本电色工业株式会社;GPC-IR型凝胶渗透色谱仪,西班牙Polymer Char公司;ME-30/5200V3型流延膜机,德国Wipotec-ocs公司;GC/MS-QP2010 Ultra型气相色谱-质谱联用仪,日本岛津公司。1.3 试样制备力学性能测试试样制备:压塑时使用溢料式模具,在开始冷却的同时保持全压10 MPa。预热5 min,模塑温度125,压力10 MPa,全压时间5 min,冷却速率15/min,待模具冷却后,脱模,进行试样调节至少16 h。薄膜制备:
8、使用流延膜机,加工温度为160200,薄膜厚度为400 m,用于光学和力学性能测试。1.4 性能测试与结构表征熔体流动速率(MFR)按GB/T 3682.12018测试,温度190,负荷2.16 kg;乙酸乙烯酯(VA)含量按GB/T 309252014测试;密度按GB/T 1033.12008测试;原料拉伸性能按GB/T 1040.22022测试,薄膜拉伸性能按GB/T 1040.32006测试;熔融温度按ASTM D 34182021测试;雾度和透光率按GB/T 24102008测试;维卡软化温度按GB/T 16332000测试;挥发分含量按GB/T 29142008测试;相对分子质量测试
9、使用凝胶色谱法,称取6 mg左右试样,测试温度150,三氯苯为溶剂,溶解36 h后过滤,测试;小分子含量采用顶空-气相色谱质谱联用法分析,测试温度200;营养液输液袋的化学性能按YY/T 06112020一次性使用静脉营养输液袋行业标准测试。2 结果与讨论2.1 营养液输液袋用EVA性能要求医用高分子材料一般均会与人体(如体液、血液以及皮肤等)发生直接接触,因而必须具备良好的加工性能,稳定的力学性能、物理性能以及生物相容性的特点5-6。一次性静脉营养液输液袋应满足YY/T 06112020的要求:(1)贮液袋应柔软、光洁无明显杂质,当有气泡通过时可以用正常或矫正视力分辨水和空气的分界面;(2)
10、贮液袋应有悬挂或固定装置,装水至公称容量后的贮液袋在20 N的静态拉力下悬挂24 h应不断裂或脱落;(3)满足生物化学性能要求。因此,营养液输液袋用EVA应具有较好的透明性以及较高的机械强度,同时满足生物化学性能要求。而作为薄膜用树脂,需要EVA具有较少的晶点。EVA的光学及力学性能主要受VA含量及MFR的影响较大,尤其是VA含量。随着VA含量的增加,EVA的柔韧性、透明性、黏着性、密封性、保温性、相容性随之升高;而力学性能、结晶性能、硬度和维卡软化温度均随VA含量的增加而呈降低趋势。其中,结晶温度的敏感度最高,变化幅度最大;拉伸断裂应力的敏感度最低,变化幅度最小。2.2 常规性能2.2.1
11、MFR在塑料加工中,MFR是衡量熔体流动性的一个重要指标,MFR大,聚合物流动性好,加工性好,而流动性主要取决于相对分子质量及其分布。在相对分子质量分布相同的情况下,相对分子质量越大,大分子之间缠结越紧密,相对运动越困难,流动性越差。在相对分子质量相同的情况下,相对分子质量分布越宽,小分子所占比例越大,流动性越好。进口EVA的MFR很小,只有0.72 g/10 min,说明其相对分子质量较高,大分子多,产品在加工过程中流动性相对较差。而国产EVA的MFR较大,为2.70 g/10 min,加工性较好,但是由于其相对分子质量较小,耐热性方面会相对较弱,若要达到与进口EVA相近的性能需要调整国产E
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