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新一代医用关键聚合物材料SEBS,绿色橡胶在“抗疫战争”竟如此出彩!

来源:UTPE弹性体门户发布时间:2020-03-16关注度:39392次

随着科学技术发展,医疗体系使用的医疗器具很多被非金属材料所替代,比如输液器、输液袋等,以软质PVC材料为主,但是目前已经有不少厂家应用热塑性弹性体TPE材料制备相应更具有环保优势的医疗器具。因此,SBC类供应商也相应开发生产了专供医疗行业使用的原材料牌号,比如岳化506等牌号,科腾ERS系列聚合物1645等牌号。


国内中石化巴陵石化合成橡胶事业部开发出来的506医用牌号,相比普通级SEBS,医用级SEBS在加工成医用制件过程,往往会经历热加工、高温蒸煮、热消毒等多个环节,性能更加优异,不过需要注意加工和制备过程中的热氧老化问题,对于多数透明医疗制品,如果性能不达标会导致颜色明显偏黄偏暗。


国外美国和欧洲的医疗制品生产商以每年10%的比率增加TPE的使用量,更清洁、更安全的要求使得TPE在更多医疗制品中崭露头角。美国Kraton G SEBS产品于1980年获得了美国食品医药管理局(FDA)食品医疗使用许可证。美国Kraton公司SEBS作医疗器械的基础材料主要是生产如下产品:外科手术手套、手术衣、输液管、止血带、血液分离器、胶塞等。美国Teknor Apex公司TPE分公司2003年开发了替代乳液橡胶和软质PVC做医用管的专用SEBS牌号MP1580、MP1871-R和MP1848等,乳液橡胶易使医护保健人员产生过敏反应,而MP1580和M1871-R则不会发生上述不良反应,且产品性能还有所提高。Foster公司开发新型SEBS材料用于制备软触摸医疗装置,tpe材料制件表面触感舒适、具有优异的回弹性以及包覆成型后的耐摩擦性能,新型的ProFlex SEBS减振和绝缘性非常适合医疗器械手柄成型,邵氏硬度范围在35-85A。

医疗行业大输液包装的发展

从临床应用以来,输液产品包装容器经历了三代的发展:1)第1代全开放式输液容器,即是广口玻璃瓶,目前已经完全淘汰;2)第2代半开放式容器,即玻璃瓶,PP/PE塑料瓶;3)第3代全封闭式输液容器,即全封闭塑料软袋,分为PVC输液袋(过渡)、非PVC多层共挤复合膜输液袋。


目前国内输液市场存在的包材有玻璃瓶、塑料瓶、PVC/非PVC软袋四种形式。


PVC材质相对TPE其他材质包材,缺陷很明显,一是本身废弃焚烧处理释放有机氯污染环境,二是pvc材质中含有增塑剂,长期存放药液会渗透进药液中,三是pvc材质对部分药液具有吸附效果,影响正确的给药量。相对TPE热塑性弹性体在满足医疗行业基本条件下,不会有其他不良效应,材料环保可回收。

膜输液袋结构分类

目前国内外普遍采用的非PVC多层共挤复合膜输液袋主要有两种:三层结构和五层结构。


1.三层共挤复合膜组成

外层为机械强度较高的聚酯或PP,要求具有阻绝空气,良好的印刷性能;中间层为PP与不同比例弹性材料混合或SEBS材料,要求阻水并具有抗渗透性和弹性;内层为PP与SEBS混合,要求具有无毒、热封性和弹性、与药液具有很好的相容性。代表产品:德国玻利西尼公司APP114三层共挤膜。


2.五层共挤复合膜组成

·外层为机械强度较高的多酯共聚物,要求能提供优良热焊封性和保护性,良好的印刷性能;

·第2层为乙烯甲基丙烯酸脂聚合物,起外层和第3层连接作用;

·第3层为PE材料,要求提供水汽阻隔性和柔软性;

·第4层为PE材料,起第3层和内层连接作用;

·内层为改性乙烯与丙烯聚合物;


要求无毒、具有良好的输液产品的相容性,优秀的热焊封性和缓冲外界撞击性。代表产品:美国希悦尔公司M312C五层共挤膜。


非PVC软袋大输液生产线的技术已经日趋成熟,其无菌生产保障、生产线自动化控制等都有了相当的水平。但是,国内生产线十多年的发展也暴露出许多问题,如渗漏率过高、制袋灌封合格率较低、生产线不能长期稳定运行、易损备件多、使用维护成本高、能耗较高等。就生产成本考虑,非PVC软袋完全取代其他材料形式包材还需要较长趋势。


在欧、美及经济发达的国家中输液产品的软袋化率普遍达到95%以上,而我国的使用率尚不足6%。

自2000年国家禁止医院自行生产大输液制剂以及强制推行GMP认证管理,原来使用玻璃瓶的300多家输液产品生产企业必须为环境和生产场地的改造付出相当高的技改费用。而采用非 PVC软袋灌装生产线则可以节约大量的环境和场地装修改造费用,且自动化程度和生产效率得到极大的提高,产品的档次和附加值有较大幅度的提升。特别是近几年由于山东新华和湖南千山、北京双鹤、长沙楚天科技等国内药机生产厂家已经能够生产出高品质的集印刷、制袋、灌装、封口为一体的全自动化输液软袋灌装生产线后,各大药厂均将非PVC软袋做为输液产品包装的首选。


虽然拥有非PVC软袋生产能力的厂商有100多家,但销量超过1000万袋/年只有18家企业。2019年度大输液行业市场占有率前十企业分别为科伦药业、双鹤药业、山东鲁抗辰欣、石家庄四药、山东华鲁制药、赤峰荣济堂药业、安徽丰原药业、湖南金健药业、六安华源制药以及西南药业公司。相对国外大输液市场发展较快,北美市场的百特和Hospira,欧洲市场的费森尤斯集团和贝朗集团,日本市场的大冢制药都是比较大型的生产企业。
综上所述,近年来,随着国际医疗卫生领域对医用耗材卫生要求的日益严格,以及人们对健康的越来越重视, 医疗制品的材质选用也就成为医用耗材制造商寻求突破的关键。目前国内的医疗市场前景广阔,特别是在强制推行GMP认证之后,对于非PVC制品的开发趋势也越来越明显。

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