Comparado com materiais de vidro e metal, as principais características dos plásticos são:
1, o custo é baixo, pode ser reutilizado sem desinfecção, adequado para uso como matéria-prima para a produção de dispositivos médicos descartáveis;
2, o processamento é simples, o uso de sua plasticidade pode ser processado em uma variedade de estruturas úteis, e metal e vidro são difíceis de fabricar em estruturas complexas de produtos;
3, resistente, elástico, não tão fácil de quebrar quanto o vidro;
4, com boa inércia química e segurança biológica.
Essas vantagens de desempenho tornam os plásticos amplamente utilizados em dispositivos médicos, incluindo principalmente cloreto de polivinila (PVC), polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), policarbonato (PC), ABS, poliuretano, poliamida, elastômeros termoplásticos, polissulfona e poliéter éter cetona. A mistura pode melhorar o desempenho dos plásticos, refletindo o melhor desempenho de diferentes resinas, como policarbonato/ABS e modificação da mistura de polipropileno/elastômero.
Devido ao contato com medicamentos líquidos ou com o corpo humano, os requisitos básicos dos plásticos médicos são a estabilidade química e a biossegurança. Em suma, os componentes dos materiais plásticos não podem ser precipitados no medicamento líquido ou no corpo humano, não causam toxicidade e danos aos tecidos e órgãos, além de serem atóxicos e inofensivos ao corpo humano. Para garantir a biossegurança dos plásticos médicos, os plásticos médicos normalmente vendidos no mercado são certificados e testados por autoridades médicas, e os usuários são claramente informados sobre quais tipos são de grau médico.
Os plásticos médicos nos Estados Unidos geralmente passam pela certificação FDA e pela detecção biológica USPVI, enquanto os plásticos de grau médico na China geralmente são testados pelo Centro de Testes de Dispositivos Médicos de Shandong. Atualmente, ainda existe um número considerável de materiais plásticos médicos no país sem uma certificação rigorosa de biossegurança, mas com o aprimoramento gradual das regulamentações, essa situação tende a melhorar cada vez mais.
De acordo com os requisitos de estrutura e resistência do dispositivo, selecionamos o tipo e a qualidade de plástico adequados e definimos a tecnologia de processamento do material. Essas propriedades incluem desempenho de processamento, resistência mecânica, custo de uso, método de montagem, esterilização, etc. Apresentamos as propriedades de processamento e as propriedades físicas e químicas de diversos plásticos médicos comumente utilizados.
Sete plásticos médicos comumente usados
1. Cloreto de polivinila (PVC)
O PVC é um dos plásticos mais produtivos do mundo. A resina de PVC é um pó branco ou amarelo claro, enquanto o PVC puro é atático, duro e quebradiço, raramente utilizado. Dependendo do uso, diferentes aditivos podem ser adicionados para fazer com que as peças plásticas de PVC apresentem diferentes propriedades físicas e mecânicas. A adição de uma quantidade adequada de plastificante à resina de PVC pode produzir uma variedade de produtos duros, macios e transparentes.
O PVC rígido não contém ou contém uma pequena quantidade de plastificante, possui boa resistência à tração, flexão, compressão e impacto, podendo ser usado como material estrutural sozinho. O PVC macio contém mais plastificantes, aumentando sua maciez, alongamento na ruptura e resistência ao frio, mas reduzindo sua fragilidade, dureza e resistência à tração. A densidade do PVC puro é de 1,4 g/cm³, e a densidade das peças plásticas de PVC com plastificantes e cargas está geralmente na faixa de 1,15 a 2,00 g/cm³.
Segundo estimativas de mercado, cerca de 25% dos produtos plásticos médicos são de PVC. Isso se deve principalmente ao baixo custo da resina, à ampla gama de aplicações e à sua fácil fabricação. Produtos de PVC para aplicações médicas incluem: tubos de hemodiálise, máscaras respiratórias, tubos de oxigênio, entre outros.
2. Polietileno (PE, Polietileno)
O polietileno é a maior variedade na indústria plástica, com partículas cerosas brilhantes, leitosas, insípidas, inodoras e atóxicas. Caracteriza-se por baixo custo, bom desempenho, ampla aplicação na indústria, agricultura, embalagens e indústria do dia a dia, ocupando um lugar central na indústria plástica.
O PE inclui principalmente polietileno de baixa densidade (PEBD), polietileno de alta densidade (PEAD) e polietileno de ultra-alto peso molecular (PEADU), entre outras variedades. O PEAD possui menos ramificações na cadeia polimérica, maior peso molecular relativo, cristalinidade e densidade, maior dureza e resistência, baixa opacidade, alto ponto de fusão e é frequentemente utilizado em peças de injeção. O PEBD possui muitas ramificações, portanto, seu peso molecular relativo é pequeno, cristalinidade e densidade são baixas, com melhor maciez, resistência ao impacto e transparência, frequentemente utilizado para filmes soprados, sendo atualmente uma alternativa amplamente utilizada ao PVC. Os materiais PEAD e PEBD também podem ser combinados de acordo com os requisitos de desempenho. O PEADU possui alta resistência ao impacto, baixo atrito, resistência à fissuração por estresse e boas características de absorção de energia, tornando-o um material ideal para conectores artificiais de quadril, joelho e ombro.
3. polipropileno (PP, polipropileno)
O polipropileno é incolor, inodoro e atóxico. Parece polietileno, mas é mais transparente e leve. O PP é um termoplástico com excelentes propriedades, com baixa densidade (0,9 g/cm³), atóxico, fácil de processar, resistente a impactos, antideflexão e outras vantagens. Possui uma ampla gama de aplicações no dia a dia, incluindo sacolas de tecido, filmes, caixas de transferência, materiais de blindagem de fios, brinquedos, para-choques de carros, fibras, máquinas de lavar, entre outros.
O PP médico possui alta transparência, boa barreira e resistência à radiação, o que o torna uma ampla gama de aplicações na indústria de equipamentos médicos e embalagens. Materiais sem PVC com PP como corpo principal são atualmente amplamente utilizados como alternativas aos materiais de PVC.
4. Poliestireno (PS) e resina K
O PS é a terceira maior variedade de plástico, depois do policloreto de vinila e do polietileno, sendo geralmente utilizado como plástico monocomponente para processamento e aplicação. Suas principais características são leveza, transparência, facilidade de tingimento e bom desempenho no processamento de moldagem, sendo amplamente utilizado em plásticos de uso diário, peças elétricas, instrumentos ópticos e materiais culturais e educacionais. Sua textura é dura e quebradiça, e possui alto coeficiente de expansão térmica, o que limita sua aplicação em engenharia. Nas últimas décadas, poliestireno modificado e copolímeros à base de estireno foram desenvolvidos para superar, até certo ponto, as deficiências do poliestireno. A resina K é uma delas.
A resina K é feita de copolimerização de estireno e butadieno, é um polímero amorfo, transparente, insípido, não tóxico, densidade de 1,01 g/cm3 (menor que PS, AS), maior resistência ao impacto que PS, transparência (80 ~ 90%) boa, temperatura de deformação térmica de 77 ℃, A quantidade de butadieno contida no material K, sua dureza também é diferente, devido à boa fluidez do material K, a faixa de temperatura de processamento é ampla, então seu desempenho de processamento é bom.
Os principais usos na vida diária incluem copos, tampas, garrafas, embalagens de cosméticos, cabides, brinquedos, produtos de materiais substitutos de PVC, embalagens de alimentos e suprimentos de embalagens médicas.
5. ABS, copolímeros de acrilonitrila butadieno estireno
O ABS tem certa rigidez, dureza, resistência ao impacto, resistência química, resistência à radiação e resistência à desinfecção por óxido de etileno.
O ABS na aplicação médica é usado principalmente em ferramentas cirúrgicas, clipes de tambor, agulhas de plástico, caixas de ferramentas, dispositivos de diagnóstico e invólucros para aparelhos auditivos, especialmente alguns invólucros de grandes equipamentos médicos.
6. Policarbonato (PC, Policarbonato)
As características típicas do PCS são tenacidade, resistência, rigidez e esterilização a vapor resistente ao calor, o que torna o PCS preferido como filtros de hemodiálise, cabos de ferramentas cirúrgicas e tanques de oxigênio (quando usado em cirurgia cardíaca cirúrgica, este instrumento pode remover dióxido de carbono do sangue e aumentar o oxigênio);
Outras aplicações do PC na medicina incluem sistemas de injeção sem agulha, instrumentos de perfusão, cubas de centrifugação de sangue e pistões. Aproveitando sua alta transparência, os óculos comuns para miopia são feitos de PC.
7. PTFE (politetrafluoroetileno)
A resina de politetrafluoroetileno é um pó branco, com aparência cerosa, lisa e antiaderente, sendo o plástico mais importante. O PTFE possui excelentes propriedades incomparáveis aos termoplásticos comuns, por isso é conhecido como o "rei do plástico". Seu coeficiente de atrito é o mais baixo entre os plásticos, possui boa biocompatibilidade e pode ser usado na fabricação de vasos sanguíneos artificiais e outros dispositivos de implantação direta.
Horário de publicação: 25 de outubro de 2023