ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ ХИРУРГИЧЕСКИХ ИНСТРУМЕНТОВ Российский патент 2015 года по МПК A61L31/04 B82B1/00 

Описание патента на изобретение RU2554792C2

Изобретение относится к области медицины и к полимерным материалам, в частности к полимерной композиции для хирургических инструментов.

Медицинские хирургические инструменты изготавливают из мартенситных хромистых сталей. Однако активное распространение таких заболеваний, как гепатит В, С, ВИЧ, и других, приводит к ужесточению режимов стерилизации и внедрению новых более эффективных средств для этой цели.

Особенно актуальной становится технология использования для медицинской практики инструментов одноразового пользования, которая должна обеспечить высокие функциональные свойства и биологическую совместимость с тканями организма.

Известен медицинский материал, обработанный ионизирующей радиацией с дозой излучения от 5 до 100 кГр и содержащий биоразлагаемую смолу и поликарбодиимидное соединение в количестве от 0,1 до 10% по массе смолы. При этом биоразлагаемая смола включает, по меньшей мере, одну смолу, выбранную из группы, состоящей из полибутиленсукцината и сополимера полибутиленсукцината, и полимолочную кислоту или поли(3-гидроксиалканоат) в количестве от 0 до 50% по массе указанной полибутиленсукцинатной смолы, взятый за аналог [патент RU № 24466744, С2, опубл. 20.11.2012].

Из композиции по аналогу получают устройства или инструмент для применения в хирургии, терапии или диагностике, осуществляемые у людей или животных, однако прочностные характеристики данных композиций не достаточно высоки.

Известен люминесцентный композиционный материал, включающий в качестве полимерной матрицы термопластичный полимер - поликарбонат или полистирол или сополимер стирола с акрилонитрилом и бутадиеном, фотолюминофор на основе граната Y3Al5O12:Ce или Gd3Al5O12:Ce или на основе смеси указанных соединений, воск полиэтиленовый в виде порошка с размером частиц 18-30 мкм и стабилизатор на основе соединений из группы стерически затрудненных фосфитов, который взят за прототип [патент RU № 2405804, С1, опубл. 10.12.2010].

Из композиции по прототипу получают устройства общего и местного освещения, и данная композиция не применяется для медицинских инструментов.

Техническим результатом является создание полимерной композиции для медицинского изделия с повышенными прочностными характеристиками.

Этот технический результат достигается полимерной композицией для медицинских инструментов, включающей следующие компоненты, мас.ч.: поликарбонат - 100, полимерная добавка 5÷40, комплексный стабилизатор 0,2÷1,5, наноструктурирующая добавка в олигомере бутадиена 0,01÷1,0 и компатибилизатор 0,025÷5,0. В качестве полимерной добавки используется полисульфон. В качестве стабилизатора композиция содержит соединение из группы стерически затрудненных фосфитов в количестве от 0,045 до 1,5 мас.ч. В качестве наномодифицирующей добавки композиция содержит суперконцентрат углеродных нанотрубок в олигомере полибутилентерефталата в количестве от 0,01 до 1,0 мас.ч. В качестве компатибилизатора композиция содержит малеинизированный полипропилен. Изобретение позволяет получить медицинскую композицию, обеспечивающую необходимый уровень свойств.

В качестве поликарбоната композиция может содержать поликарбонат, например со степенью полимеризации n = 200÷2000,

предпочтительно с показателем текучести расплава (ПТР) 3-30 г/10 мин.

В качестве полимерной добавки композиция может содержать любой полисульфон, например со степенью полимеризации n = 70÷50,

предпочтительно с показателем текучести расплава 4-7 г/10 мин.

В качестве наномодифицирующей добавки композиция может содержать суперконцентрат углеродных нанотрубок (содержание нанотрубок 20-40 мас.ч.) в олигомере бутадиена (степень полимеризации n = 6).

В качестве комплексного стабилизатора композиция может содержать соединения на основе стерически затрудненных фосфитов - бис(2,4-ди-трет-бутил)пентаэритрит дифосфит или бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритритол дифосфит S9226, или три(2,4-ди-третбутилфенил)фосфит или их смесь.

В качестве компатибилизатора композиция может содержать малеинизированный полипропилен.

Композицию готовят смешиванием гранул полимера в первую очередь с полимерной добавкой, во вторую - нанострустурирующей добавкой, в третью - стабилизатором, в четвертую - компатибилизатором, тщательным смешением исходных компонентов, осуществляемом в смесителе роторного типа.

Изготовление композиционного материала обеспечивается высокопроизводительным методом переработки полимеров - литьем под давлением с применением противодавления для обеспечения равномерного распределения компонентов в расплаве полимерной матрицы на термопластавтомате, например ALLROUNDER 320К 700-250 фирмы «Arburg Maschinenfabrik Hehl & Sohne», что способствует оформлению материала в различные требуемые конфигурации.

Пример 1. Поликарбонат, марки Carbomix 20 FC (фирма-производитель ООО «Гамма-пласт»), ПТР=21, степень полимеризации n=1000, в количестве 100 мас.ч. смешивают с 10 мас.ч. полисульфона, марки ПСФ-150 (производство ОАО «Институт Пластмасс»), ПТР=4, степень полимеризации n=125, затем к полученной смеси добавляют 0,33 мас.ч. стабилизатора на основе Ультранокса 626 (бис(2,4-ди-трет-бутил)пентаэритрит дифосфит), 0,1 мас.ч. наноструктурирующей добавки, марки Arkema, содержание углеродных нанотрубок 30 мас.ч. в олигомере бутадиена со степенью полимеризации n=6, длина углеродных нанотрубок ≈ 1 мкм, диаметр 10-100 нм, и 0,7 мас.ч. компатибилизатора РР-МАН (малеинизированный полипропилен), и все компоненты смешивают в смесителе в течение 10±5 минут, после чего композицию оформляют в материал на термопластавтомате ALLROUNDER 320К 700-250.

Композиции по примерам в соответствии с изобретением (таблица 1) изготавливают аналогично примеру 1.

Составы композиций и свойства полимерных материалов приведены в таблицах 1 и 2.

Показатели текучести расплавов полимеров измеряются по ГОСТ 11645-73.

Из полученных результатов, приведенных в таблице 2, видно, что полимерные композиции обладают высокими физико-механическими характеристиками.

Таблица 1 Составы композиций Компоненты композиции Составы композиций 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Поликарбонат 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Полисульфон 10 10 25 5 30 20 25 20 40 30 10 35 Наноструктурирующая добавка 0,01 0,66 0,05 0,025 0,55 0,25 1,0 0,35 1,0 0,95 од 0,45 Комплексный стабилизатор 0,05 0,045 0,2 0,05 0,7 1,5 0,8 1,2 1,5 0,6 0,33 1,4 Компатибилизатор 0,025 0,5 0,05 0,5 1,0 1,0 2,5 1,25 5,0 3,3 0,7 4,1

Таблица 2 Свойства полученных композиционных материалов: Параметр Номер композиции 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ПТР, г/10 мин 20 23 17 19 23 19 26 24 16 18 22 18 Прочность при растяжении, МПа 62 63 65 61 68 70 59 66 67 65 71 72 Относительное удлинение при разрыве, % 34 33 26 35 33 28 35 32 26 21 15 31 Прочность при изгибе до облучения УФ (после облечения УФ), МПа 82 (92) 84 (89) 84 (88) 90 (93) 94 (94) 98(100) 83 (86) 89 (90) 91 (100) 88 (90) 95 (95) 100(102) Ударная вязкость, кДж/м2 не разрушается не разрушается не разрушается не разрушается не разрушается не разрушается не разрушается не разрушается Не разрушается не разрушается не разрушается не разрушается Износ, г·10-4 41 26 27 40 24 24 35 23 30 33 28 22 Технологическая усадка, % 0,35 0,3 0,4 0,3 0,25 0,35 0,2 0,25 0,4 0,2 0,3 0,35 Водопоглощение, % 0,1 0,05 0,15 0,05 0,05 0,1 0,4 0,3 0,45 0,25 0,15 0,3

Похожие патенты RU2554792C2

название год авторы номер документа
СУПЕРКОНЦЕНТРАТ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ЕГО ОСНОВЕ 2012
  • Микитаев Абдулах Касбулатович
  • Микитаев Муслим Абдулахович
  • Хаширова Светлана Юрьевна
  • Абазова Оксана Алексеевна
  • Хаширов Азамат Аскерович
RU2513766C2
ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ 1998
  • Андреева Т.И.
  • Вахтинская Т.Н.
  • Гориловский М.И.
  • Калугина Е.В.
  • Новоторцева Т.Н.
RU2144050C1
ПОЛИМЕРНАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛОГО СВЕТА, ВОЗБУЖДАЕМАЯ СИНИМ СВЕТОДИОДОМ 2009
  • Лазарева Татьяна Константиновна
  • Андреева Татьяна Ивановна
  • Осипчик Владимир Семенович
RU2405804C1
БИОРАЗЛАГАЕМАЯ ГРАНУЛИРОВАННАЯ ПОЛИОЛЕФИНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 2008
  • Пономарев Александр Николаевич
RU2352597C1
Композиция на основе поликарбоната и базальтового волокна, способ изготовления из нее композиционного материала и композиционный материал, полученный этим способом 2017
  • Запорников Вячеслав Андреевич
  • Захаров Дмитрий Борисович
  • Хасянов Рушан Шамилевич
RU2678273C1
ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ 2000
  • Андреева Т.И.
  • Вахтинская Т.Н.
  • Гориловский М.И.
  • Калугина Е.В.
  • Лугова Л.И.
  • Козлов А.И.
  • Акчурин Р.И.
  • Терентьев В.С.
RU2174526C1
Полимерная композиция 1991
  • Милицкова Евдокия Алексеевна
  • Павлова Елена Анатольевна
  • Стальнова Ирина Орестовна
  • Черкашин Виктор Борисович
SU1788958A3
УСТОЙЧИВЫЕ К ГИДРОЛИЗУ ФОСФИТНЫЕ КОМПОЗИЦИИ 2010
  • Хилл Джонатан
  • Пауэр Морис
RU2563457C2
ТЕРМОСТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ПОЛИАМИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1991
  • Дукор А.А.
  • Андреева Т.И.
  • Любимцева Г.П.
  • Дмитрина Т.А.
  • Вахтинская Т.Н.
  • Колеров А.С.
  • Блюменфельд А.В.
  • Платошкина М.Г.
  • Файдель Г.И.
RU2067598C1
ПОЛИМЕРНАЯ СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1990
  • Равичандран Раманатан[Us]
  • Ширмэн Питер Джон[Us]
  • Мар Эндру[Ca]
RU2083605C1

Реферат патента 2015 года ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ ХИРУРГИЧЕСКИХ ИНСТРУМЕНТОВ

Изобретение относится к области медицины, а именно к полимерной композиции для медицинских изделий, включающей поликарбонат со степенью полимеризации n=200-2000 в количестве 100 мас.ч., полимерную добавку, в качестве которой используется полисульфон со степенью полимеризации n=70-150, в количестве от 5 до 40 мас.ч., комплексный стабилизатор, в качестве которого используется стерически затрудненный фосфит, в количестве от 0,045 до 1,5 мас.ч., компатибилизатор, представляющий собой малеинизированный полипропилен, в количестве от 0,025 до 5,0 мас.ч., наноструктурирующую добавку, представляющую собой суперконцентрат углеродных нанотрубок с содержанием нанотрубок 20-40 мас.ч. в олигомере бутадиена со степенью полимеризации 6, в количестве от 0,01 до 1,0 мас.ч. Изобретение обеспечивает создание полимерной композиции с повышенными прочностными характеристиками. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

Формула изобретения RU 2 554 792 C2

1. Полимерная композиция для медицинских изделий, включающая поликарбонат со степенью полимеризации n=200-2000 в количестве 100 мас.ч., полимерную добавку, в качестве которой используется полисульфон со степенью полимеризации n=70-150, в количестве от 5 до 40 мас.ч., комплексный стабилизатор, в качестве которого используется стерически затрудненный фосфит, в количестве от 0,045 до 1,5 мас.ч., компатибилизатор, представляющий собой малеинизированный полипропилен, в количестве от 0,025 до 5,0 мас.ч., наноструктурирующую добавку, представляющую собой суперконцентрат углеродных нанотрубок с содержанием нанотрубок 20-40 мас.ч. в олигомере бутадиена со степенью полимеризации 6, в количестве от 0,01 до 1,0 мас.ч.

2. Полимерная композиция для медицинских изделий по п.1, отличающаяся тем, что стерически затрудненный фосфит выбирается из бис(2,4-ди-трет-бутил)пентаэритрит дифосфита или бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритритол дифосфита, или три(2,4-ди-третбутилфенил)фосфита, или их смеси.

3. Полимерная композиция для медицинских изделий по п.1, отличающаяся тем, что наноструктурирующая добавка представляет собой суперконцентрат углеродных нанотрубок с содержанием нанотрубок 20-40 мас.ч. в олигомере бутадиена со степенью полимеризации 6, в виде гранул со следующими размерами нанотрубок - длина ≈ 1 мкм, диаметр 10-100 нм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2554792C2

US 5633331 A, 27.05.1997
US 20100168270 A1, 01.07.2010
WO 2006136715 A1, 28.12.2006

RU 2 554 792 C2

Авторы

Запорников Вячеслав Андреевич

Осипчик Владимир Семенович

Захаров Дмитрий Борисович

Миронов Михаил Михайлович

Даты

2015-06-27Публикация

2012-12-25Подача