医用输液器软管TPE 材料的生产配方研究

李云豹 刘华龙 上海康德莱企业发展集团股份有限公司 （上海 201803）

0.前言

TPE 行业拥有多个分支种类，其中苯乙烯类（SBS/SEBS/SIS）是当今世界上发展最快、产量最大的一种TPE。在苯乙烯类的分支中，又以SEBS 最为高端。由于SEBS 摩擦系数较低、安全环保不含PVC、容易挤出成型、易加工上色、可消毒以及优秀的耐化学性能，具有可回收、可调整的硬度，符合FDA 标准及重金属含量要求，是公认的环保材料，十分适合用于制作医疗材料。随环保概念的深入，SEBS 替代PVC 作为医用环保材料是大势所趋[1]。

近年来，随着国际医疗卫生领域对医用器械卫生要求的日益严格，其制作材料的选择也一直是广大医用耗材制造商寻求突破的关键点。SEBS具有热稳定性好、透明度高、可采用蒸汽与环氧乙烷及紫外线消毒、本身无毒等特性，已经被欧盟和美国相关认证机构认可，并且用于医疗器材一次性输液管和血袋等的生产，是一种理想的绿 色环保的医用材料，应当得到推广和应用[2～3]。

1.实验部分

1.1 实验原料及设备

SEBS-6152：台橡（南通）实业有限公司；无规PP-5250T：台湾永嘉化学工业股份有限公司；抗氧剂1010：上海思锐化工有限公司；抗氧剂168：上海思锐化工有限公司；油酸酰胺：上海勤工助剂有限公司；高速混合机 GH-10：北京塑料机械厂；双螺杆挤出机：CRLD-20，南京科瑞隆机电设备有限公司；注塑机：SSF250-K5 ，宁波圣特龙塑料机械有限公司；电子天平：V，常熟双杰测试仪器厂；邵氏硬度计：XHR 一150，上海材料试验机厂；万能制样机：RGT-5，河北省承德试验机厂；微机控制电子万能试验机：RGT-5，深圳市瑞格尔仪器有限公司；液晶显示熔体流动速率测定仪：SRZ-400D，长春市智能仪器设备有限公司。

图1.

1.2 试验工艺流程

本实验工艺流程如图1 所示。

1.3 性能测试

拉伸性能按照GB／T 1040-2006 测试；邵氏硬度按照GB2411-1980 测试；熔体流动速率(MFR)按照GB／T 3682-2000 测试。

2.结果与讨论

2.1 PP 用量对共混物性能的影响

图2. PP用量对共混物拉伸强度的影响

图4. PP用量对共混物邵氏硬度的影响

图5. PP用量对共混物熔体流动速率的影响

图6. 油酸酰胺用量对共混物拉伸性能及断裂伸长率的影响

图7. 油酸酰胺用量对共混物邵氏硬度及MFR的影响

从图2～图5 可以看出，PP 加到共混物中对其性能产生了一定程度上的影响。随着PP 用量的增加，共混物的拉伸强度随之增加，断裂伸长率减小，邵氏硬度增大，熔体流动速率增大，撕裂强度增大。结果表明：PP 的加入提高了共混物的刚性，但降低了其柔韧性。主要原因是，将PP加入到SEBS 中，SEBS 形成"海-岛"结构且韧性高于基体PP，在PP 作为连续相分布在SEBS中，与其形成双连续相。当共混物受到外力作用时, SEBS 粒子作为应力集中点, 它在冲击下优先发生变形。SEBS 与PP 两相界面粘结良好, 会导致SEBS 所在区域产生大量银纹和剪切带而消耗能量，同时SEBS 颗粒还可阻滞、转向并终止小裂纹发展，使得体系的韧性增加；另一方面, SEBS破坏了PP 的结晶, 使PP 的球晶被细化, 而且弹性体起到异相成核的作用从而起到增韧作用。综合各图反映出的PP 用量信息，在其他原料用量不变时，PP 用量为30 份时，共混物综合性能为最佳。

2.2 油酸酰胺对共混物性能的影响

从图6 及图7 可以看出油酸酰胺用量对共混物性能的影响。随着油酸酰胺用量的增加, 其硬度和拉伸强度降低, 断裂伸长率和MFR 提高。这是因为油酸酰胺对复合体系起到了增塑和软化的作用，在SEBS/PP 中加入油酸酰胺可以增大分子间距离，削弱大分子间的作用力，增大复合体系的柔软性和流动性。随着其用量的增加，复合体系流动性越来越好，其邵氏硬度就会相应的降低，而其MFR 却随之提高。当油酸酰胺用量为20 份时，共混物的邵氏硬度为57，符合要求；且其柔软性和流动性都不错，不会太过柔软，也不会过于刚硬。综上所述，当油酸酰胺用量为20 份时，共混物综合性能为最佳。

表1.

2.3 抗氧剂用量对共混物性能的影响

根据所查文献和资料得知，抗氧剂1010 和抗氧剂168 的作用大致相同，所以只需考察一种抗氧剂的影响即可，本实验选择抗氧1010 作为研究对象。

从表1 可以看出，少量的抗氧剂用量对共混物性能并没有影响，因为其用量少且化学稳定性高。在实验过程中加入抗氧剂，主要是提高共混物的抗氧化性能，防止其过快氧化。

3. 结论

（1）在共混物中加入PP，会使得材料的柔韧性下降，刚性增强。

（2）油酸酰胺在SEBS/PP 体系中起到软化剂及加工助剂的作用，随着油酸酰胺的用量增加，共混物的流动性增加。

（3）抗氧化剂1010 和抗氧剂168 在本论文中仅仅起到防止共混物老化的作用，并不会对共混物的性能产生什么影响。

（4） 当SEBS：PP：油 酸 酰 胺 用 量 为100:30:20 时，材料的综合性能为最佳，而抗氧剂可在一定范围内酌情添加。

[1] 钱伯章.用环保的医用SEBS 替代PVC 前景可期[J].橡胶技术与装备，2010,36(4):62-63

[2] 戴长华.SEBS 新型弹性体和茂金属催化剂[J].化工科技，1997,7(3):8-10

[3] 高军，佘万能. 新型热塑性弹性体SEBS[J].化工新型材料，2004,32(4):21-22