Par rapport aux matériaux en verre et en métal, les principales caractéristiques des plastiques sont :
1, le coût est faible, peut être réutilisé sans désinfection, adapté à une utilisation comme matière première pour la production de dispositifs médicaux jetables ;
2, le traitement est simple, l'utilisation de sa plasticité peut être transformée en une variété de structures utiles, et le métal et le verre sont difficiles à fabriquer en structure complexe de produits ;
3, résistant, élastique, pas aussi facile à briser que le verre ;
4, avec une bonne inertie chimique et une sécurité biologique.
Ces avantages en termes de performances rendent les plastiques largement utilisés dans les dispositifs médicaux, notamment le polychlorure de vinyle (PVC), le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polystyrène (PS), le polycarbonate (PC), l'ABS, le polyuréthane, le polyamide, les élastomères thermoplastiques, le polysulfone et polyéther éther cétone.Le mélange peut améliorer les performances des plastiques, de sorte que les meilleures performances des différentes résines soient reflétées, telles que la modification du mélange polycarbonate/ABS, polypropylène/élastomère.
En raison du contact avec des médicaments liquides ou du corps humain, les exigences fondamentales des plastiques médicaux sont la stabilité chimique et la biosécurité.En bref, les composants des matières plastiques ne peuvent pas être précipités dans le médicament liquide ou dans le corps humain, ne provoqueront pas de toxicité ni de dommages aux tissus et aux organes, et sont non toxiques et inoffensifs pour le corps humain.Afin de garantir la biosécurité des plastiques médicaux, les plastiques médicaux habituellement vendus sur le marché sont certifiés et testés par les autorités médicales, et les utilisateurs sont clairement informés des qualités médicales.
Aux États-Unis, les plastiques médicaux passent généralement la certification FDA et la détection biologique USPVI, et les plastiques de qualité médicale en Chine sont généralement testés par le centre de test des dispositifs médicaux du Shandong.À l'heure actuelle, il existe encore un nombre considérable de matières plastiques médicales dans le pays sans certification stricte en matière de biosécurité, mais avec l'amélioration progressive de la réglementation, ces situations s'amélioreront de plus en plus.
En fonction des exigences de structure et de résistance du produit de l'appareil, nous choisissons le bon type de plastique et la bonne qualité, et déterminons la technologie de traitement du matériau.Ces propriétés incluent les performances de traitement, la résistance mécanique, le coût d'utilisation, la méthode d'assemblage, la stérilisation, etc. Les propriétés de traitement et les propriétés physiques et chimiques de plusieurs plastiques médicaux couramment utilisés sont présentées.
Sept plastiques médicaux couramment utilisés
1. Polychlorure de vinyle (PVC)
Le PVC est l’une des variétés de plastique les plus productives au monde.La résine PVC est une poudre blanche ou jaune clair, le PVC pur est atactique, dur et cassant, rarement utilisé.Selon différentes utilisations, différents additifs peuvent être ajoutés pour que les pièces en plastique PVC présentent différentes propriétés physiques et mécaniques.L'ajout d'une quantité appropriée de plastifiant à la résine PVC peut produire une variété de produits durs, souples et transparents.
Le PVC dur ne contient pas ou contient une petite quantité de plastifiant, a une bonne résistance à la traction, à la flexion, à la compression et aux chocs, peut être utilisé seul comme matériau structurel.Le PVC souple contient plus de plastifiants et sa douceur, son allongement à la rupture et sa résistance au froid sont augmentés, mais sa fragilité, sa dureté et sa résistance à la traction sont réduites.La densité du PVC pur est de 1,4 g/cm3 et la densité des pièces en plastique PVC avec plastifiants et charges est généralement comprise entre 1,15 et 2,00 g/cm3.
Selon les estimations du marché, environ 25 % des produits médicaux en plastique sont en PVC.Cela est principalement dû au faible coût de la résine, à la large gamme d’applications et à sa facilité de traitement.Les produits en PVC destinés aux applications médicales sont : les tuyaux d'hémodialyse, les masques respiratoires, les tubes à oxygène, etc.
2. Polyéthylène (PE, polyéthylène)
Le plastique polyéthylène est la plus grande variété de l'industrie du plastique, des particules cireuses brillantes laiteuses, insipides, inodores et non toxiques.Il se caractérise par un prix bon marché, de bonnes performances, peut être largement utilisé dans l'industrie, l'agriculture, l'emballage et l'industrie quotidienne, et occupe une position centrale dans l'industrie du plastique.
Le PE comprend principalement le polyéthylène basse densité (LDPE), le polyéthylène haute densité (HDPE) et le polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHDPE) et d'autres variétés.Le PEHD a moins de chaînes ramifiées sur la chaîne polymère, un poids moléculaire relatif, une cristallinité et une densité plus élevés, une dureté et une résistance supérieures, une faible opacité, un point de fusion élevé et est souvent utilisé dans les pièces d'injection.Le LDPE a de nombreuses chaînes de branchement, de sorte que le poids moléculaire relatif est faible, la cristallinité et la densité sont faibles, avec une meilleure douceur, résistance aux chocs et transparence, souvent utilisé pour souffler un film, est actuellement une alternative au PVC largement utilisée.Les matériaux HDPE et LDPE peuvent également être mélangés selon les exigences de performance.L'UHDPE présente une résistance élevée aux chocs, un faible frottement, une résistance à la fissuration sous contrainte et de bonnes caractéristiques d'absorption d'énergie, ce qui en fait un matériau idéal pour les connecteurs artificiels de hanche, de genou et d'épaule.
3. polypropylène (PP, polypropylène)
Le polypropylène est incolore, inodore et non toxique.Ressemble au polyéthylène, mais est plus transparent et plus léger que le polyéthylène.Le PP est un thermoplastique doté d'excellentes propriétés, avec une faible densité (0,9 g/cm3), non toxique, facile à traiter, une résistance aux chocs, une anti-déflexion et d'autres avantages.Il a un large éventail d'applications dans la vie quotidienne, notamment les sacs tissés, les films, les boîtes de retournement, les matériaux de blindage des fils, les jouets, les pare-chocs de voiture, les fibres, les machines à laver, etc.
Le PP médical a une transparence élevée, une bonne barrière et une bonne résistance aux radiations, de sorte qu'il a une large gamme d'applications dans l'industrie des équipements médicaux et de l'emballage.Les matériaux sans PVC avec du PP comme corps principal sont actuellement largement utilisés comme alternatives aux matériaux en PVC.
4. Polystyrène (PS) et résine K
Le PS est la troisième plus grande variété de plastique après le polychlorure de vinyle et le polyéthylène, généralement utilisé comme traitement et application du plastique à un seul composant, les principales caractéristiques sont légères, transparentes, faciles à teindre, les performances de traitement de moulage sont bonnes, donc largement utilisées dans les plastiques quotidiens. , pièces électriques, instruments optiques et fournitures culturelles et éducatives.Sa texture est dure et cassante et son coefficient de dilatation thermique est élevé, ce qui limite son application en ingénierie.Au cours des dernières décennies, du polystyrène modifié et des copolymères à base de styrène ont été développés pour pallier dans une certaine mesure aux défauts du polystyrène.La résine K en fait partie.
La résine K est composée de copolymérisation de styrène et de butadiène, c'est un polymère amorphe, transparent, insipide, non toxique, densité de 1,01 g/cm3 (inférieure au PS, AS), résistance aux chocs supérieure au PS, transparence (80 ~ 90 % ) bonne température de déformation thermique de 77 ℃, la quantité de butadiène contenue dans le matériau K, sa dureté est également différente, en raison de la bonne fluidité du matériau K, la plage de température de traitement est large, donc ses performances de traitement sont bonnes.
Les principales utilisations dans la vie quotidienne comprennent les tasses, les couvercles, les bouteilles, les emballages cosmétiques, les cintres, les jouets, les produits en matériaux de substitution au PVC, les emballages alimentaires et les fournitures d'emballage médical.
5. ABS, copolymères d'acrylonitrile butadiène styrène
L'ABS a une certaine rigidité, dureté, résistance aux chocs et résistance chimique, résistance aux radiations et résistance à la désinfection à l'oxyde d'éthylène.
L'ABS dans les applications médicales est principalement utilisé comme outils chirurgicaux, pinces à tambour, aiguilles en plastique, boîtes à outils, appareils de diagnostic et boîtiers d'aide auditive, en particulier certains grands boîtiers d'équipement médical.
6. Polycarbonate (PC, Polycarbonate)
Les caractéristiques typiques du PCS sont la ténacité, la solidité, la rigidité et la stérilisation à la vapeur résistante à la chaleur, ce qui rend le PCS préféré comme filtre d'hémodialyse, poignées d'outils chirurgicaux et réservoirs d'oxygène (lorsqu'il est utilisé en chirurgie cardiaque chirurgicale, cet instrument peut éliminer le dioxyde de carbone du sang et augmenter l'oxygène);
D'autres applications du PC en médecine comprennent les systèmes d'injection sans aiguille, les instruments de perfusion, les bols de centrifugeuse sanguine et les pistons.Profitant de sa grande transparence, les lunettes de myopie habituelles sont en PC.
7. PTFE (polytétrafluoroéthylène)
La résine polytétrafluoroéthylène est une poudre blanche, d'aspect cireux, lisse et antiadhésive, c'est le plastique le plus important.Le PTFE possède d'excellentes propriétés qui ne sont pas comparables aux thermoplastiques généraux, c'est pourquoi il est connu sous le nom de « roi du plastique ».Son coefficient de friction est le plus bas parmi les plastiques, présente une bonne biocompatibilité et peut être transformé en vaisseaux sanguins artificiels et autres dispositifs directement implantés.
Heure de publication : 25 octobre 2023