全球醫(yī)療技術和實驗產(chǎn)品行業(yè)用苯乙烯聚合物市場規(guī)模估計在100萬噸以下。專家預測,,未來這個行業(yè)年均增長率約為6%,。苯乙烯聚合物約占醫(yī)用塑料市場17%的份額。在苯乙烯聚合物家族中,標準聚苯乙烯應用最廣,,所占市場份額超過60%,,其次是基于苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS、SEBS) 和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的熱塑性彈性體,,各占11%的市場份額,。; M5 G* }. X6 J
! O, O( T0 k! Z. g8 F透明、抗沖擊的丁苯嵌段共聚物(SBC)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)市場占有率較小,,為3%,。但它們的性能特征滿足醫(yī)療市場的各種要求,使之成為可以很好地兼顧剛度,、韌度或從極高的韌性到橡膠彈性等各種行為表現(xiàn)要求的各種應用的理想材料,。
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從高韌度、高剛度到柔軟而有彈性! l0 K5 X2 P0 Z6 h% M' ]; w
% \" F/ y' B6 [# O' S- J1 l用丁苯嵌段共聚物(SBC)替代增塑PVC塑料生產(chǎn)注射器組件,、軟管,、滴液器和其它醫(yī)用產(chǎn)品的趨勢還在繼續(xù),并推動了諸多SBC基塑料和配混料市場的發(fā)展,。這種替代用途的最大受益者是柔軟的熱塑性彈性體,,例如由德國美因河畔法蘭克福苯領集團公司生產(chǎn)的Styroflex以及氫化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)樹脂。 l% ]# |1 C7 @4 z5 c5 t
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Styroflex的主要特性即回彈性良好,、邵氏硬度低以及易于擠塑加工,,促使美國新罕布什爾彼得伯勒的MicroSpec公司與苯領集團合作開發(fā)復雜的多腔管系統(tǒng)(圖1)。 結果,,相比PVC,,生產(chǎn)力得到了極大的提高(單位時間生產(chǎn)的管更長)。初步分析顯示,,用這種聚合物生產(chǎn)的管子的吸濕性能以及吸收醫(yī)用活性成分的可能性比用PVC塑料生產(chǎn)的傳統(tǒng)管子低很多,。
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Styroflex也是抗沖擊熱塑性塑料SBC(商品名稱:Styrolux,生產(chǎn)商苯領集團)的主要配混合作伙伴,。所生產(chǎn)的混料可用于開發(fā)個性化的透明靜脈滴注器(標題圖片),,滿足其對硬度、剛度或柔軟而富有彈性的特性要求,。具體根據(jù)穿刺器和滴注器之間所用的密封和連接技術而定,。SB 嵌段共聚物即便在溫和的溫度條件下依然具有良好的流動特性,成為在極短的生產(chǎn)周期內(nèi)經(jīng)濟高效生產(chǎn)滴注器和尺寸不斷變大的多腔模具的理想材料,。
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實踐證明,,在生產(chǎn)滴注器和軟管或軟管連接器、歧管用的簡單,、穩(wěn)定而又可靠的溶劑型粘合劑體系,,如環(huán)己酮,、丁酮(MEK)、四氫呋喃(THF)方面,,Styrolux的中等極性以及與Styroflex的復合物具有優(yōu)勢,。因為它們的極性高于聚烯烴,成品SBC部件可以用很明顯的對比色進行印刷,,或者被貼上條形碼,。
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0 [1 M( f) @) i; _* Z% t近年來,越來越多的醫(yī)療器械生產(chǎn)商咨詢聚碳酸酯替代材料,。主要的目標用途是透析器及相應的外殼這一由聚碳酸酯主導的市場,。首款由Styrolux 656 C和Zylar 960(生產(chǎn)商:苯領集團)制成的透析器目前已進入高級測試階段,準備推向市場,。同時改用SBC或MBS樹脂的推動因素還包括,,采用這類樹脂后,通常不需要更換注塑模具,,因為樹脂的收縮性能與聚碳酸酯接近,。
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透明,耐化學腐蝕
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透明,、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)(MBS,,Zylar)豐富了SBC的特性,使之具有更強的剛性和耐高溫特性,。而與其它材料如聚碳酸酯相比,,其關鍵特性是優(yōu)越的流動性、易于加工,。0 X1 ~* T( K7 q
P! E& @1 [4 T3 ?7 M# h成型的溫度較低,,可以節(jié)約能源成本,縮短10%~15%的生產(chǎn)周期,。提高了苯乙烯相對于聚酯或塑化PVC的密度優(yōu)勢。即便材料成本可能提高,,其競爭前景看上去也更好
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P$ q( _1 g# t3 I7 R+ |; B) w p從中性到殺菌- y1 x8 }3 I1 @/ k! ]
6 S5 L0 ^0 R: {) B通常,,用苯乙烯生產(chǎn)的成品醫(yī)療部件由于耐高溫性能的局限,不能采用汽蒸滅菌方式,。但是,,經(jīng)證明,SBC和MBS對不同的滅菌工藝具有極其出色的耐受性,,尤其是現(xiàn)代經(jīng)濟的伽馬或電子輻射方式,。這種耐受性體現(xiàn)在具有非常高的色彩一致性、其它物理和技術性能的整體保持水平方面,。與此相對,,經(jīng)輻射的未著色聚碳酸酯則在儲存后幾周即出現(xiàn)了劇烈的黃變。這種不受歡迎、影響美觀的影響可以在某種程度上通過著色方式減輕,,但對透析器外殼生產(chǎn)商會構成后勤物流方面的挑戰(zhàn),,同時,還會增加成本,。因為只有在存儲了相當長一段時間后,,才能恢復到最終的灰藍色。如果使用SBC或MBS樹脂,,醫(yī)療產(chǎn)品生產(chǎn)商可以通過去除額外的儲存時間和成本而獲得決定性的競爭優(yōu)勢,。
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智能產(chǎn)品和定制服務
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展望醫(yī)療技術行業(yè)即將到來的挑戰(zhàn),可以看到,,重點在于針對成本效益,、安全性、易于操作,、產(chǎn)品質量高度一致而采取的措施,。因此,塑料生產(chǎn)商需要詳細了解這些挑戰(zhàn)及如何將這些挑戰(zhàn)與自己獨有的聚合物技術結合起來,,以便與客戶一起合作,,為需要的應用定制出整套材料和服務。: h9 k3 @4 i* D1 J' u# P5 R/ d
Y( p$ Y% h" {% t除了要求樹脂具有透明,、剛性好,,耐化學腐蝕、粘結性強等特點外,,還需要具有一定的隔音性能,,這促使人們選擇Zylar 650用于開發(fā)用于耳外科特殊用途的擠塑軟管。
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設計師同樣也傾向于選用透明,、防開裂的特種苯乙烯Styrolux 和Zylar 作為注射系統(tǒng)的外殼和手把,,以保護醫(yī)護人員免于針頭刺傷,同時保障患者給藥量的準確性,。毫不令人意外的是,,除了宣傳手冊上列明的產(chǎn)品性能外,這類產(chǎn)品的表面質量如手感和抓握柔軟是產(chǎn)品選擇的主要依據(jù),。 T2 ]$ e6 _* S& r8 K
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人們普遍認為通過吸入器口服給藥的方式前景特別廣闊且用戶友好,。透明著色的Styrolux和Zylar產(chǎn)品廣泛用于接口管和外殼部件,其色澤可以用于區(qū)分諸如藥物,,因此有助于保障患者安全,。1 z/ M& B% I" N7 m( ^+ y" Y
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一方面醫(yī)療器械生產(chǎn)商要求高品質的塑料產(chǎn)品,另一方面,,他們又面臨高成本壓力,,透明,、抗沖擊、高彈性苯乙烯特種材料通過自己的優(yōu)勢,,成功在與成熟材料的競爭中勝出,。它們富有優(yōu)勢的均衡性能確保可以在未來保持具有吸引力的增長潛力,。) \/ b$ M! i" G t- K/ L
1 p5 \% L9 p; f5 S7 V) B而且,,醫(yī)療行業(yè)期望塑料原材料供應商可以保障長期供應,在有些情況下,,保障成分不變的產(chǎn)品的全球供應,。這種保障可以通過,如,,設立第二個獨立的生產(chǎn)基地來實現(xiàn),。
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! w5 |' h4 V1 N. `7 O所提供的樹脂必須完全滿足生物兼容性(USP等級VI/ISO 10993)和食品接觸(EU和FDA)的法規(guī)要求,并推薦收錄于藥物管理檔案(MDF),。9 U8 c% K' u0 P! ~
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