柔性管材和用于形成該材料的方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年12月29日，申請(qǐng)?zhí)枮?01080058713.3、發(fā)明名稱為"柔性 管材和用于形成該材料的方法"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本披露總體上設(shè)及一種柔性管材W及用于制造上述材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 當(dāng)前，柔性管材用于在醫(yī)療過(guò)程中傳輸任何類型的液體。柔性聚氯乙締(PVC)是一 種用于醫(yī)療管材的典型材料，運(yùn)是因?yàn)樗鼈児逃械娜嵝院桶胪该餍?。不幸的是，聚氯乙締?材具有顯著量的低分子量化學(xué)物，在醫(yī)療過(guò)程中運(yùn)些化學(xué)物可W滲入人體中。此外，由于釋 放出有毒氣體，通過(guò)焚燒來(lái)處置基于PVC的廢棄物造成了環(huán)境問(wèn)題。
[0004] 替代于柔性PVC的材料已經(jīng)被適配為用于制造柔性醫(yī)療管材?？蒞希望的聚合物 典型地包括柔性的、透明的、并且對(duì)于某些應(yīng)用適當(dāng)?shù)哪切┚酆衔铩２恍业厥?，運(yùn)些聚合物 可能不具有對(duì)于柔性醫(yī)療管材應(yīng)用所希望的全部物理或機(jī)械特性。此外，運(yùn)些聚合物中的 很多種在蒸汽滅菌下表現(xiàn)都不太好，因?yàn)樵诟哂趌〇〇°C的溫度下發(fā)生了嚴(yán)重的軟化。因此， 制造商們經(jīng)常只能選擇他們所希望的物理W及機(jī)械特性，而在其是否能夠進(jìn)行蒸汽滅菌方 面無(wú)法選擇。
[0005] 如此，一種可W進(jìn)行蒸汽滅菌的改進(jìn)的聚合物材料是所希望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一個(gè)具體實(shí)施方案中，柔性管材包括W下項(xiàng)的一種福射交聯(lián)的共混物:a)-種 第一彈性體聚合物，，包括一種苯乙締熱塑性彈性體、乙締乙酸乙締醋彈性體、聚締控彈性 體、或其組合；W及b) -種第二彈性體聚合物，包括一種聚締控彈性體、一種二締彈性體、或 其組合，前提是該第一彈性體聚合物是與該第二彈性體聚合物不同的。
[0007] 在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，一種用于制造材料的方法包括:提供一個(gè)第一彈性 體聚合物，包括一種苯乙締熱塑性彈性體、乙締乙酸乙締醋彈性體、聚締控彈性體、或其組 合;提供一種第二彈性體聚合物，包括一種聚締控彈性體、二締彈性體、或其組合，前提是該 第一彈性體聚合物是與該第二彈性體聚合物不同的;將該第一彈性體聚合物與該第二彈性 體聚合物共混;將該共混物擠出或注塑模制;并且用福射使該共混物交聯(lián)。
【附圖說(shuō)明】
[000引通過(guò)參見(jiàn)附圖可W更好地理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員變得清楚。
[0009] 圖1包括苯乙締熱塑性彈性體和二締彈性體在交聯(lián)前的示例性共混物的物理特 性。
[0010] 圖2包括苯乙締熱塑性彈性體和二締彈性體在交聯(lián)后的示例性共混物的物理特 性。
[0011] 圖3包括對(duì)苯乙締熱塑性彈性體和二締彈性體的、有或沒(méi)有電子束交聯(lián)處理的示 例性共混物的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)結(jié)果的一個(gè)圖形表示。
[0012] 圖4包括苯乙締熱塑性彈性體和二締彈性體管在電子束交聯(lián)處理前的示例性共混 物的物理特性。
[0013] 圖5包括苯乙締熱塑性彈性體和二締彈性體管在電子束交聯(lián)處理后的示例性共混 物的物理特性。
[0014] 圖6包括對(duì)苯乙締熱塑性彈性體和二締彈性體的、有或沒(méi)有電子束交聯(lián)處理的示 例性共混物的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)結(jié)果的一個(gè)圖形表示。
[001引圖7包括對(duì)乙締、丙締和二締單體的一種S聚體化PDM)與甲基丙締酸乙醋化MA) 的、有或沒(méi)有電子束交聯(lián)處理的示例性共混物的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)結(jié)果的一個(gè)圖形表示。
[0016] 圖8包括對(duì)聚締控彈性體和二締彈性體的、有或沒(méi)有電子束交聯(lián)處理的示例性共 混物的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DM)結(jié)果的一個(gè)圖形表示。
[0017] 圖9包括對(duì)聚締控彈性體和二締彈性體的、有或沒(méi)有電子束交聯(lián)處理的示例性共 混物的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DM)結(jié)果的一個(gè)圖形表示。
[0018] 圖10包括對(duì)聚締控彈性體和二締彈性體的、有或沒(méi)有電子束交聯(lián)處理的示例性共 混物的凝膠含量測(cè)試結(jié)果的一個(gè)圖形表示。
[0019] 圖11包括熱塑性彈性體和離子聚合物彈性體在交聯(lián)前的示例性共混物的物理特 性。
[0020] 在不同的圖中使用相同的參考符號(hào)表示相似的或相同的事項(xiàng)。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]在一個(gè)具體實(shí)施方案中，柔性管材包括一種第一彈性體聚合物與一種第二彈性體 聚合物的共混物。典型地，該第一彈性體聚合物是一種苯乙締熱塑性彈性體、乙締乙酸乙締 醋彈性體、聚締控彈性體、或其組合。典型地，該第二彈性體聚合物是一種聚締控彈性體、二 締彈性體、或其組合。該柔性管材包括該第一彈性體聚合物和該第二彈性體聚合物，其前提 是該第一彈性體聚合物與該第二彈性體聚合物不同。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，該第一彈性 體聚合物和該第二彈性體聚合物不都是聚締控彈性體。該第一彈性體聚合物與該第二彈性 體聚合物的共混物有利地提供了一種能夠福射交聯(lián)的材料。在一個(gè)實(shí)例中，福射交聯(lián)作用 包括伽馬福射和電子束福射。此外，福射交聯(lián)的材料可W被滅菌。
[0022]典型地，該苯乙締熱塑性彈性體是一種基于苯乙締的嵌段共聚物，例如苯乙締-下 二締、苯乙締-異戊二締、它們的共混物、它們的混合物、W及類似物。在一個(gè)實(shí)施方案中，可 W設(shè)想任何苯乙締熱塑性彈性體。示例性的苯乙締熱塑性彈性體包括=嵌段的苯乙締嵌段 共聚物(SBC)，如苯乙締-下二締-苯乙締(SBS)、苯乙締-異戊二締-苯乙締(SIS)、苯乙締-乙 締下締-苯乙締(SEBS)、苯乙締-乙締丙締-苯乙締(SEPS)、苯乙締-乙締-乙締-下締-苯乙締 (S趾BS)、苯乙締-乙締-乙締-丙締-苯乙締（S趾PS)、苯乙締-異戊二締-下二締-苯乙締 (SIBS)、或其組合。商業(yè)實(shí)例包括某些等級(jí)的Kraton?和Hybrar?樹(shù)脂。在一個(gè)實(shí)施方案中， 苯乙締熱塑性彈性體包含至少一個(gè)自由的締控雙鍵，即一個(gè)不飽和雙鍵。例如，在該聚合物 中的自由締控雙鍵的存在提供了在福射下將交聯(lián)的分子位點(diǎn)。示例性的帶有不飽和雙鍵的 苯乙締聚合物包括苯乙締-異戊二締-下二締-苯乙締（SIBS)、苯乙締-異戊二締-苯乙締 (SIS)、苯乙締-下二締-苯乙締（SBS)、W及類似物。在一個(gè)實(shí)施方案中，苯乙締熱塑性彈性 體是飽和的，即不飽和任何自由的締控雙鍵。
[0023] 典型地，該苯乙締熱塑性彈性體具有的分子數(shù)目是至少約15000Mn，如至少約 25000Mn。在一個(gè)實(shí)施方案中，該苯乙締熱塑性彈性體是W該共混物的總重量按重量計(jì)至少 10%、如按重量計(jì)至少約20%、或甚至按重量計(jì)至少約30%存在。典型地，該苯乙締熱塑性 彈性體在該共混物中存在的水平可W基于所希望的最終特性進(jìn)行優(yōu)化。
[0024] 典型地，該乙締乙酸乙締醋彈性體是一種非晶相的極性聚合物。如在此所使用的， "非晶相的"是指一種基本上非結(jié)晶的（即，沒(méi)有結(jié)晶烙點(diǎn)）的聚合物。已發(fā)現(xiàn)在該乙締乙酸 乙締醋聚合物中的乙酸乙締醋的量值決定了該聚合物的結(jié)晶性。具體地，在該EVA共聚物中 乙酸乙締醋的百分比越高，則該乙締鏈的結(jié)晶規(guī)律性被擾亂或破壞得越大。結(jié)晶化作用漸 漸地受阻并且因?yàn)楹屑s50%的乙酸乙締醋的EVA共聚物而基本上不存在了，從而產(chǎn)生了 一種非晶相的聚合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，本披露的乙締乙酸乙締醋具有按該乙締乙酸乙 締醋的總重量的重量計(jì)大于約50%的乙酸乙締醋含量。例如，該乙締乙酸乙締醋具有的乙 酸乙締醋含量是大于按該乙締乙酸乙締醋的總重量的重量計(jì)約60%至按重量計(jì)約80%，如 按該乙締乙酸乙締醋的總重量的重量計(jì)約60%至按重量計(jì)約70%。此外，對(duì)于該非晶相聚 合物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg典型地是低的，例如小于約(TC。在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于該非晶相 的乙締乙酸乙締醋，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是小于約(TC,例如小于約-15°C，或甚至小于約-25°C。 在一個(gè)實(shí)施方案中，該乙締乙酸乙締醋具有的數(shù)均分子量(Mn)為約70,000至約90,000,如 約80,000至約85,000。該乙締乙酸乙締醋可W具有的重均分子量(Mw)為約250,000至約 400,000,如約280,000至約350,000。在一個(gè)實(shí)施方案中，該乙締乙酸乙締醋具有的多分散 性指數(shù)(Mw/Mn)為約3.0至約5.0,如約3.5至約4.0。在一個(gè)實(shí)施方案中，該乙締乙酸乙締醋 具有在190°C/21. IN測(cè)試參數(shù)下的，如約1至約7,如約1.5至約6的，希望的烙體流動(dòng)指數(shù) (MI)?？傮w上，在200°C下使用1001/s的剪切速率的烙體粘度可W是高達(dá)約eOOPa.s，如約 400化.S至約500Pa.s。使用10001/s的剪切速率，該烙體粘度可W高達(dá)約300Pa.s，例如約 IOOPa. S至約200Pa. S。在一個(gè)實(shí)施方案中，該溶液粘度在15%濃度的甲苯中是高達(dá)約 2000mPa. S，例如約200mPa. S至1 SOOmPa. S，或在30 %濃度的甲苯中高達(dá)約50，OOOmPa. S，例 如約7000111?3.3至30,000111?3.3。一種可商購(gòu)的EVA是來(lái)自杜邦公司的El vax?。
[0025] 在一個(gè)