一种医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜及其制备方法论文和设计

全文摘要

本发明涉及一种医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜及其制备方法。所述复合薄膜芯层选用一种高熔点结晶型聚酯与一种结晶型聚酰胺树脂的多层层叠结构,解决了耐穿刺、高阻隔的薄膜特性;内表层采用一种低熔点非晶聚酯,具有良好的低温热封性,并可与芯层具有良好的粘结力,解决了与芯层易分层的问题;外表层采用一种低结晶度的共聚聚酯,具有良好的印刷性和阻隔性,并具有与芯层的良好粘结力。该发明利用多层共挤以及层叠技术,进行模头挤出、拉伸等工序从而制备得到厚度可控、易于成型、得膜率较高的复合薄膜。同时,原料廉价易得,制备工艺易于控制,极具工业化生产和实际应用之价值。

主设计要求

1.一种医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜,其特征在于,由上到下依次为内表层、芯层、外表层;所述芯层为高熔点结晶型聚酯与结晶型聚酰胺树脂的多层层叠结构;所述内表层采用低熔点非晶聚酯,外表层采用低结晶度的共聚聚酯;所述薄膜的制备方法为:将有机化处理后的二氧化硅或碳酸钙粉体与对苯二甲酸PTA、1,6-萘二甲酸、间苯二甲酸IPA、乙二醇混合,在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应,反应完成后,再进行缩聚反应得低结晶度的共聚聚酯;将有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸PTA、间苯二甲酸IPA、2-甲基-1,3-丙二醇NPG、乙二醇以及1,4-丁二醇BDO混合,在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应,反应完成后,再进行缩聚反应得低熔点非晶聚酯;将熔点为258~262℃的高熔点结晶型聚酯与熔点为225~260℃的结晶状的聚酰胺树脂,经双螺杆挤出后进入层叠器,得到的多层层叠结构熔体;将所述的低结晶度的共聚聚酯、低熔点非晶聚酯、多层层叠结构熔体一起进入三层适配器,后经模头流出冷却成型,形成初级铸片;将所述初级铸片进行预热、拉伸、热定型、冷却形成复合薄膜;所述有机化处理为有机蜡处理;所述催化剂为三氧化二锡、氧化锗、二氧化钛、三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑中的一种或多种;催化剂用量为反应体系中酸体系总重量为基准的300~900ppm;所述稳定剂为磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯中的一种或多种,稳定剂用量为反应体系中酸体系总重量为基准的200~600ppm;所述薄膜在25℃、90%湿度下的氧气透过率为3~20cc\/m2.day.atm,水气透过率为5~30g\/m2.day.atm。

设计方案

1.一种医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜,其特征在于,由上到下依次为内表层、芯层、外表层;所述芯层为高熔点结晶型聚酯与结晶型聚酰胺树脂的多层层叠结构;所述内表层采用低熔点非晶聚酯,外表层采用低结晶度的共聚聚酯;

所述薄膜的制备方法为:将有机化处理后的二氧化硅或碳酸钙粉体与对苯二甲酸PTA、1,6-萘二甲酸、间苯二甲酸IPA、乙二醇混合,在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应,反应完成后,再进行缩聚反应得低结晶度的共聚聚酯;

将有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸PTA、间苯二甲酸IPA、2-甲基-1,3-丙二醇NPG、乙二醇以及1,4-丁二醇BDO混合,在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应,反应完成后,再进行缩聚反应得低熔点非晶聚酯;

将熔点为258~262℃的高熔点结晶型聚酯与熔点为225~260℃的结晶状的聚酰胺树脂,经双螺杆挤出后进入层叠器,得到的多层层叠结构熔体;

将所述的低结晶度的共聚聚酯、低熔点非晶聚酯、多层层叠结构熔体一起进入三层适配器,后经模头流出冷却成型,形成初级铸片;将所述初级铸片进行预热、拉伸、热定型、冷却形成复合薄膜;

所述有机化处理为有机蜡处理;

所述催化剂为三氧化二锡、氧化锗、二氧化钛、三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑中的一种或多种;催化剂用量为反应体系中酸体系总重量为基准的300~900ppm;

所述稳定剂为磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯中的一种或多种,稳定剂用量为反应体系中酸体系总重量为基准的200~600ppm;

所述薄膜在25℃、90%湿度下的氧气透过率为3~20cc\/m2<\/sup>.day.atm,水气透过率为5~30g\/m2<\/sup>.day.atm。

2.如权利要求1所述的薄膜,其特征在于,所述薄膜的厚度为20~50μm。

设计说明书

技术领域

本发明属于医用高分子材料技术领域,具体涉及一种医用耐穿刺高阻隔薄膜及其制备方 法。

背景技术

中国的非PVC多层共挤医用无菌薄膜市场巨大,医用大输液消耗量需求以每年5-8% 的速度增长,现在主要依赖欧洲、美国和日本进口。

目前,主流的非PVC多层共挤医用薄膜由三层组成。其内层要求具有良好的热封性、耐 穿刺性、与药液的惰性和弹性,一般采用PP、SEBS等材料;中层要求具有良好的柔韧性、 阻隔性、透明度、机械强度,主要采用SEBS、PE、PP等材料;外层要求具有良好的印刷性、阻隔性、透明性和耐高温蒸煮,一般采用PP、PET、PA、PS、PC等材料。

专利CN104608453A公开了一种隔离衣用抗紫外线薄膜及其制备方法,其中,上表层由 用纳米无机物改性的低熔点非晶聚酯和EMA共聚物组成,所述芯层由结晶型PET均聚物、 钛系氧化物和环烯烃共聚物组成的芯层,所述下表层由用纳米无机物改性的低熔点非晶聚酯 和EMA共聚物组成,所述上、下表层共挤复合于所述芯层的上、下表面。

其中,纳米无机物改性的低熔点非晶聚酯中,所述低熔点非晶聚酯是由对苯二甲酸、间 苯二甲酸、乙二醇、2,2-二甲基-1,3丙二醇共聚得到的聚酯共聚物。纳米无机物为纳米SiO 2<\/sub>、 纳米碳酸钙。

专利CN108841143A公开了一种Western Blot用微孔薄膜的制备方法,包括:S1.分别选 择沸石和轻质碳酸钙粉体,利用有机蜡进行有机化处理;S2.将有机化处理后的沸石和轻质碳 酸钙粉体与对苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,4-环己烷二甲醇以及1,4-丁二醇混合,加入催化剂、 稳定剂进行酯化反应,后在真空下进行缩聚反应得非晶改性共聚聚酯;S3.制备得到的非晶改 性共聚聚酯经干燥后经熔融挤出,冷却成型后得厚度为100~500μm的铸片;S4.制备得到的 铸片经预热、拉伸、定型冷却后得厚度为10~50μm的初级微孔薄膜。

发明人发现:由于现在的非PVC多层共挤薄膜的各层之间的粘合力存在一定的差异,在 薄膜制备过程中容易出现层与层之间的分离,因此很难控制该种多层共挤薄膜的制备并得到 高得膜率的产品,导致该种技术路线主要由国外公司掌握,国内制备成本较高。

发明内容

为了克服上述问题,本发明提供了一种医用耐穿刺高阻隔薄膜及其制备方法。芯层选用 一种高熔点结晶型聚酯与一种结晶型聚酰胺树脂的多层层叠结构,解决了耐穿刺、高阻隔的 薄膜特性;内表层采用一种低熔点非晶聚酯,具有良好的低温热封性,并可与芯层具有良好 的粘结力,解决了与芯层易分层的问题;外表层采用一种低结晶度的共聚聚酯,具有良好的 印刷性和阻隔性,并具有与芯层的良好粘结力。该发明利用多层共挤以及层叠技术,进行模 头挤出、拉伸等工序从而制备得到厚度可控、易于成型、得膜率较高的复合薄膜。寻找到了 一种具有内热封性、耐穿刺、高阻隔的医用新型高分子复合材料,制备方法简单且容易加工 成型,具有广泛的应用前景。

为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:

一种医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜,由内到外依次为芯层、内表层、外表层;所述芯 层为高熔点结晶型聚酯与结晶型聚酰胺树脂的多层层叠结构;所述内表层采用低熔点非晶聚 酯,外表层采用低结晶度的共聚聚酯。

本申请的复合薄膜为三明治结构,由上到下依次为内表层、芯层、外表层。

在一些实施例中,所述低结晶度的共聚聚酯的制备方法为:将有机化处理后的二氧化硅 粉体与对苯二甲酸(PTA)、1,6-萘二甲酸、间苯二甲酸(IPA)、乙二醇在催化剂、稳定剂存 在的条件下进行酯化反应,反应完成后,再进行缩聚反应而得。采用低结晶度的共聚聚酯作 为外表层不仅与芯层具有良好粘结力、而且能够满足阻隔膜的印刷性要求,提升其阻隔性。

在一些实施例中,所述低熔点非晶聚酯的制备方法为:将有机化处理后的二氧化硅粉体 与对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)、2-甲基-1,3-丙二醇(NPG)、乙二醇以及1,4-丁二 醇(BDO)在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应,反应完成后,再进行缩聚反应而 得。利用低结晶度的共聚聚酯的低温热封性,使其与芯层具有良好的粘结力,解决了与芯层 易分层的问题。

在一些实施例中,所述芯层采用熔点为258~262℃的高熔点结晶型聚酯与熔点为225~260℃的结晶状的聚酰胺树脂经双螺杆挤出、再经层叠器挤出成型而得。上述方法可以形 成多层层叠结构,不仅有效地提升阻隔膜的耐穿刺性,而且与低结晶度的共聚聚酯、低熔点 非晶聚酯都具有较好的粘结性,使阻隔膜的厚度可控、易于成型、得膜率较高。

在一些实施例中,所述催化剂为三氧化二锡、氧化锗、二氧化钛、三氧化二锑、乙二醇 锑或醋酸锑中的一种或多种;催化剂用量为反应体系中酸体系总重量为基准的300~900ppm。

在一些实施例中,所述稳定剂为磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲 酯、磷酸二甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯中的一种或多种,稳定剂用量为反应体系中酸体 系总重量为基准的200~600ppm。

在一些实施例中,所述薄膜的厚度为20~50μm。

在一些实施例中,所述薄膜在25℃、90%湿度下的氧气透过率为3~20cc\/m2<\/sup>·day·<\/sup>atm,水 气透过率为5~30g\/m 2<\/sup>·day·<\/sup>atm。

本发明还提供了一种医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜的制备方法,包括:

将有机化处理后的二氧化硅或碳酸钙粉体与对苯二甲酸(PTA)、1,6-萘二甲酸、间苯二 甲酸(IPA)、乙二醇混合,在催化剂、稳定剂存在的条件下进行酯化反应,反应完成后,再 进行缩聚反应得低结晶度的共聚聚酯;

将有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)、2-甲基-1,3- 丙二醇(NPG)、乙二醇以及1,4-丁二醇(BDO)混合,在催化剂、稳定剂存在的条件下进行 酯化反应,反应完成后,再进行缩聚反应得低熔点非晶聚酯;

将熔点为258~262℃的高熔点结晶型聚酯与熔点为225~260℃的结晶状的聚酰胺树脂,经 双螺杆挤出后进入层叠器,得到的多层层叠结构熔体;

将上述的低结晶度的共聚聚酯、低熔点非晶聚酯、多层层叠结构熔体一起进入三层适配 器,后经模头流出冷却成型,形成初级铸片;

将上述初级铸片进行预热、拉伸、热定型、冷却形成复合薄膜。

本发明还提供了任一上述的复合薄膜在医药产品、化妆品、茶叶、化学试剂、农药、香 料、饲料、肉制品、乳制品、淹卤制品的包装中的应用。

本发明的有益效果在于:

(1)本发明芯层选用一种高熔点结晶型聚酯与一种结晶型聚酰胺树脂的多层层叠结构, 解决了耐穿刺、高阻隔的薄膜特性;内表层选用一种具有良好的低温热封性的低熔点非晶聚 酯,可与芯层具有良好的粘结力,解决了与芯层易分层的问题;外表层选用一种低结晶度的 共聚聚酯,具有良好的印刷性和阻隔性,并具有与芯层的良好粘结力。该发明利用多层共挤 以及层叠技术,进行模头挤出、拉伸等工序从而制备得到厚度可控、易于成型、得膜率较高 的复合薄膜;该工艺简化了工序,降低了试验要求,更加便于技术人员操作。同时,原料廉 价易得,制备工艺简单,极具工业化生产和实际应用之价值。

(2)本申请的制备方法简单、成本低、具有普适性,易于规模化生产。

具体实施方式

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指 明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解 的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申 请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图 包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和\/或“包括”时,其 指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和\/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的,针对现在的非PVC多层共挤薄膜的各层之间的粘合力存在一定 的差异,在薄膜制备过程中容易出现层与层之间的分离,因此很难控制该种多层共挤薄膜的 制备并得到高得膜率的产品的问题。因此,本发明提出一种医用耐穿刺、高阻隔复合薄膜的 制备方法,所述方法包括:

S1.选择粒径范围在0.1~2.0μm的球形二氧化硅或者碳酸钙粉体,利用有机蜡进行有机化 处理1~3小时;

S2.将步骤S1.有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、1,6-萘二甲酸、间 苯二甲酸(IPA)、乙二醇按重量比0.1~1:10~50:5~15:10~30:30~65的比例混合,加入催 化剂、稳定剂在240~260℃下进行酯化反应,后在10~100Pa的真空度、270~300℃下进行缩 聚反应得低结晶度的共聚聚酯;所述低结晶度的共聚聚酯的特性粘度为0.60~0.85dl\/g;该低 结晶度的共聚聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的外表层;

S3.将步骤S1.有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)、 2-甲基-1,3-丙二醇(NPG)、乙二醇以及1,4-丁二醇(BDO)按重量比0.1~0.5:10~50:5~50: 5:15:30~65:10~50的比例混合,加入催化剂、稳定剂在230~260℃下进行1-3小时的酯化反 应,后在10~100Pa的真空度、260~300℃下进行缩聚反应得低熔点非晶聚酯;所述低熔点非 晶聚酯的特性粘度为0.65~0.85dl\/g;所述低熔点非晶聚酯的熔点是180~190℃;所述该低熔点 非晶聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的内表层;

S4.将熔点为258~262℃的高熔点结晶型聚酯与熔点为225~260℃的结晶状的聚酰胺树 脂,按照50~90:10~50的比例分别进入长径比为25:1~42:1的双螺杆挤出机后进入128~1024 层的层叠器,得到的多层熔体作为该复合薄膜的芯层;

S5.将步骤S1.、S3.、S2.制备得到的复合薄膜的外表层、芯层和内表层,一起进入三层 适配器,后经模头流出冷却成型后得厚度为200~400μm的铸片;

S6.将步骤S5.制备得到的铸片在同步拉伸机上利用热空气进行预热、拉伸、定型、冷 却后得厚度为20~50μm的医用耐穿刺、高阻隔复合薄膜;该阻隔薄膜在25℃、90%湿度下的 氧气透过率为3~20cc\/m 2<\/sup>·day·<\/sup>atm,水气透过率为5~30g\/m2<\/sup>·day·<\/sup>atm。

本发明的一个具体实施方式中,提供一种医用耐穿刺高阻隔复合薄膜的制备方法,所述 方法包括:

S1.分别选择粒径范围在0.1~2.0μm的球形二氧化硅或者碳酸钙粉体,利用有机蜡进行有 机化处理1~3小时;

S2.将步骤S1.有机化处理后的二氧化硅或碳酸钙粉体与对苯二甲酸(PTA)、1,6-萘二 甲酸、间苯二甲酸(IPA)、乙二醇按重量比0.1~1:10~50:5~15:10~30:30~65的比例混合, 加入催化剂、稳定剂进行酯化反应,后在一定的真空度下进行缩聚反应得低结晶度的共聚聚 酯;所述低结晶度的共聚聚酯的特性粘度为0.60~0.85dl\/g;所述低结晶度聚酯的熔点是 180~220℃;该低结晶度的共聚聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的外表层;

S3.将步骤S1.有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)、 2-甲基-1,3-丙二醇(NPG)、乙二醇以及1,4-丁二醇(BDO)按重量比0.1~0.5:10~50:5~50: 5:15:30~65:10~50的比例混合,加入催化剂、稳定剂在230~260℃下进行1-3小时的酯化反 应,后在10~100Pa的真空度、260~300℃下进行缩聚反应得低熔点非晶聚酯;所述低熔点非 晶聚酯的特性粘度为0.65~0.85dl\/g;所述低熔点非晶聚酯的熔点是180~190℃;所述该低熔点 非晶聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的内表层;

S4.将熔点为258~262℃的高熔点结晶型聚酯与熔点为225~260℃的结晶状的聚酰胺树 脂,按照50~90:10~50的比例分别进入长径比为25:1~42:1的双螺杆挤出机后进入128~1024 层的层叠器,得到的多层熔体作为该复合薄膜的芯层;

S5.将步骤S1.、S3.、S2.制备得到的复合薄膜的外表层、芯层和内表层,一起进入三层 适配器,后经模头流出冷却成型后得厚度为200~400μm的初级铸片;

S6.将步骤S5.制备得到的铸片在同步拉伸机上利用热空气进行预热、拉伸、热定型、 冷却后得厚度为20~50μm的医用耐穿刺、高阻隔复合薄膜;该阻隔薄膜在25℃、90%湿度下 的氧气透过率为3~20cc\/m 2<\/sup>·day·<\/sup>atm,水气透过率为5~30g\/m2<\/sup>·day·<\/sup>atm。

本发明的又一具体实施方式中,所述步骤S1.中,

球形二氧化硅和碳酸钙的纯度大于99.6%;

有机蜡是碳原子数约为18~30的烃类混合物、硬性部分皂化蒙旦蜡、超低分子量聚乙烯 蜡、硅烷偶联剂中的一种或几种;优选的,所述有机蜡为硬性部分皂化蒙旦蜡;

本发明的又一具体实施方式中,所述步骤S2.中,

催化剂为三氧化二锡、氧化锗、二氧化钛、三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑中的一种或 多种;催化剂用量为反应体系中酸体系总重量为基准的300~900ppm;

稳定剂为磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯中的一种或多种,稳定剂用量为反应体系中酸体系总重量为基准的200~600ppm;

酯化反应条件为:反应温度为230~260℃,反应时间为1~4h;

缩聚反应条件为:真空度为10-50Pa(优选为10Pa),反应温度为270-300℃,反应时间 为2.5~4.5h(优选为3.5h);

本发明的又一具体实施方式中,所述步骤S3.中,

催化剂为三氧化二锡、乙二醇锑或醋酸锑中的一种或多种;催化剂用量为反应体系中酸 体系总重量为基准的200~800ppm;

稳定剂为、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三苯酯中的一种或多种,稳定剂用量为反应 体系中酸体系总重量为基准的200~500ppm;

本发明的又一具体实施方式中,所述步骤S4.中,

结晶型聚酯的粘度为0.65~0.69dl\/g;

结晶状的聚酰胺树脂是由间苯二甲胺(MXDA)和己二酸(AA)缩聚反应而成,优选三菱瓦 斯化学株式会社的阻隔性产品MXD6;

本发明的又一具体实施方式中,所述步骤S5.中,外表层、芯层、内表层的厚度比例为: 10~30:40~80:10:30,优选为10~15:70~80:10~15。

本发明的又一具体实施方式中,所述步骤S6.具体为:S5.得到的初级铸片经过80~130℃ 的热空气预热5~15s后,在90~130℃的热空气中进行面拉伸比为6~18的同步拉伸5~15s,后 在180~240℃的热空气中定型5-30s,在30-60℃的冷空气中冷却烘干5~20s,得到厚度为20~50 μm的薄膜。

本发明的又一具体实施方式中,所述冷空气和热空气的风速均为10~30m\/s。

本发明的又一具体实施方式中,提供上述制备方法制备得到的医用耐穿刺、高阻隔复合 薄膜。

本发明的又一具体实施方式中,提供上述复合薄膜在多层共挤无菌薄膜市场中的应用。

实施例1

分别选择粒径范围在0.1~1.0μm的球形二氧化硅粉体,利用硬性部分皂化蒙旦蜡进行有 机化处理1.5小时;

将有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、1,6-萘二甲酸、间苯二甲酸(IPA)、 乙二醇按重量比0.5:30:10.6:15:44的比例混合,加入200ppm乙二醇锑作为催化剂、300ppm 磷酸三丁酯作为稳定剂进行酯化反应,酯化温度在240-265℃,酯化时间为3h,后在20Pa的 真空度下、278-300℃下进行3.5h的缩聚反应得特性粘度为0.68dl\/g、熔点是220℃的低结晶 度的共聚聚酯;该低结晶度的共聚聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的外表层;

将有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)、2-甲基-1,3- 丙二醇(NPG)、乙二醇以及1,4-丁二醇(BDO)按重量比0.1:49.9:20:15:10:10的比 例混合,加入200ppm乙二醇锑作为催化剂、250ppm磷酸三甲酯作为稳定剂,在260℃下进 行3小时的酯化反应,后在10Pa的真空度、300℃下进行3.5h的缩聚反应得0.80dl\/g、熔点 是190℃的低熔点非晶聚酯;所述该低熔点非晶聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的内表 层;

将熔点为258℃的高熔点结晶型聚酯与熔点为225℃的结晶状的聚酰胺树脂MXD6,按照 70:30的比例分别进入长径比为42:1的双螺杆挤出机后,进入1024层的层叠器,得到的多 层熔体作为该复合薄膜的芯层;

将制备得到的复合薄膜的外表层、芯层和内表层,按照10:80:10的厚度比例一起进入三 层适配器,后经模头流出冷却成型后得厚度为400μm的初级铸片;

将初级铸片在同步拉伸机上利用热空气进行预热、拉伸、热定型、冷却后得厚度为50μm 的医用耐穿刺、高阻隔复合薄膜;其中,预热条件为105℃的热空气预热10s,拉伸条件为在 120℃的热空气中进行面拉伸比为8的同步拉伸15s,后在240℃的热空气中定型5s,在30-60℃ 的冷空气中冷却烘干5~20s;该阻隔薄膜在25℃、90%湿度下的氧气透过率为4cc\/m 2<\/sup>·day·<\/sup>atm, 水气透过率为6g\/m 2<\/sup>·day·<\/sup>atm。

该医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜性能如表1中的1.1薄膜所示。

实施例2

分别选择粒径范围在0.5~1.0μm的球形二氧化硅粉体,利用超低分子量聚乙烯蜡进行有 机化处理2.5小时;

将有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、1,6-萘二甲酸、间苯二甲酸(IPA)、 乙二醇按重量比0.5:26:9.5:19:45的比例混合,加入250ppm三氧化二锑作为催化剂、 350ppm磷酸三甲酯作为稳定剂进行酯化反应,酯化温度在250-255℃,酯化时间为3.2h,后 在30Pa的真空度下、278-290℃下进行3.2h的缩聚反应得特性粘度为0.69dl\/g、熔点是210℃ 的低结晶度的共聚聚酯;该低结晶度的共聚聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的外表层;

将有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)、2-甲基-1,3- 丙二醇(NPG)、乙二醇以及1,4-丁二醇(BDO)按重量比0.1:49.9:20:15:10:10的比 例混合,加入200ppm三氧化二锑作为催化剂、250ppm磷酸三甲酯作为稳定剂,在255℃下 进行3小时的酯化反应,后在10Pa的真空度、295℃下进行3.5h的缩聚反应得0.78dl\/g、熔 点是185℃的低熔点非晶聚酯;所述该低熔点非晶聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的内表层;

将熔点为260℃的高熔点结晶型聚酯与熔点为225℃的结晶状的聚酰胺树脂MXD6,按照 80:20的比例分别进入长径比为42:1的双螺杆挤出机后,进入512层的层叠器,得到的多 层熔体作为该复合薄膜的芯层;

将制备得到的复合薄膜的外表层、芯层和内表层,按照15:70:15的厚度比例一起进入三 层适配器,后经模头流出冷却成型后得厚度为250μm的初级铸片;

将初级铸片在同步拉伸机上利用热空气进行预热、拉伸、热定型、冷却后得厚度为20μm 的医用耐穿刺、高阻隔复合薄膜;其中,预热条件为100℃的热空气预热12s,拉伸条件为在 125℃的热空气中进行面拉伸比为12的同步拉伸10s,后在220℃的热空气中定型6s,在30℃ 的冷空气中冷却烘干20s;该阻隔薄膜在25℃、90%湿度下的氧气透过率为20cc\/m 2<\/sup>·day·<\/sup>atm, 水气透过率为25g\/m 2<\/sup>·day·<\/sup>atm。

该医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜性能如表1中的1.2薄膜所示。

实施例3

分别选择粒径范围在1.0-2.0μm的球形二氧化硅粉体,利用硬性部分皂化蒙旦蜡进行有机 化处理1.5小时;

将有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、1,6-萘二甲酸、间苯二甲酸(IPA)、 乙二醇按重量比0.2:24.2:13.6:20:42的比例混合,加入400ppm氧化锗作为催化剂、300ppm 磷酸二甲酯作为稳定剂进行酯化反应,酯化温度在252-255℃,酯化时间为2.5-3h,后在10Pa 的真空度下、280-288℃下进行3-3.5h的缩聚反应得特性粘度为0.65dl\/g、熔点是200℃的低结 晶度的共聚聚酯;该低结晶度的共聚聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的外表层;

将有机化处理后的二氧化硅粉体与对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)、2-甲基-1,3- 丙二醇(NPG)、乙二醇以及1,4-丁二醇(BDO)按重量比0.3:40:10:15:5.7:29的比例混合,加入400ppm氧化锗作为催化剂、350ppm磷酸三甲酯作为稳定剂,在250-253℃下进 行3-3.5小时的酯化反应,后在30Pa的真空度、289℃下进行3.5h的缩聚反应得0.75dl\/g、熔点是180℃的低熔点非晶聚酯;所述该低熔点非晶聚酯经过双螺杆挤出后作为该复合薄膜的内 表层;

将熔点为260℃的高熔点结晶型聚酯与熔点为225℃的结晶状的聚酰胺树脂MXD6,按照 90:10的比例分别进入长径比为36:1的双螺杆挤出机后,进入128层的层叠器,得到的多 层熔体作为该复合薄膜的芯层;

将制备得到的复合薄膜的外表层、芯层和内表层,按照12.5:75:12.5的厚度比例一起进入 三层适配器,后经模头流出冷却成型后得厚度为300μm的初级铸片;

将初级铸片在同步拉伸机上利用热空气进行预热、拉伸、热定型、冷却后得厚度为50μm 的医用耐穿刺、高阻隔复合薄膜;其中,预热条件为95℃的热空气预热12s,拉伸条件为在 115℃的热空气中进行面拉伸比为10的同步拉伸12,后在180℃的热空气中定型10s,在30℃ 的冷空气中冷却烘干15s;该阻隔薄膜在25℃、90%湿度下的氧气透过率为19cc\/m 2<\/sup>·day·<\/sup>atm, 水气透过率为30g\/m 2<\/sup>·day·<\/sup>atm。

该医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜性能如表1中的1.3薄膜所示。

表1.三种医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜性能

最后应该说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对 前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神 和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。上 述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技 术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即 可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

设计图

一种医用超韧耐穿刺高阻隔复合薄膜及其制备方法论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201910175668.2

申请日:2019-03-08

公开号:CN109968777A

公开日:2019-07-05

国家:CN

国家/省市:88(济南)

授权编号:CN109968777B

授权时间:20200107

主分类号:B32B 27/36

专利分类号:B32B27/36;B32B27/34;B32B27/18;B32B27/08;B29C69/02;B29C48/08;B29C48/21;B29L7/00;B29L9/00;B65D65/40

范畴分类:20F;

申请人:山东大学

第一申请人:山东大学

申请人地址:250012 山东省济南市文化西路44号

发明人:杨金玲;叶青;袁秋环

第一发明人:杨金玲

当前权利人:山东大学

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