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尼龙用于医药

医疗领域常用工程塑料介绍

本文主要介绍常用的医用工程塑料,这类塑料由易于加工形状的材料组成。这些塑料相对于重量往往成本较高,因为大多数材料在加工过程中会因碎屑而损失。


下面列出了一些适用于加工的更容易获得的材料,这些材料以符合FDA标准的等级销售。这些材料与塑料供应商一起列为工程塑料。请咨询您的供应商,以确保您订购的材料符合FDA的标准,符合您的预期用途。并非所有这里列出的塑料都有USP VI级等级。然而,如果该应用不涉及患者接触或用于患者接触的液体通过,则这不是问题。


我们还列出了一些高性能工程塑料。这些适用于特殊要求的应用。与通用塑料相比,这些塑料的成本可能非常高。


1. 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)


三元共聚物由SAN(苯乙烯-丙烯腈)和丁二烯合成橡胶制成。SAN(苯乙烯-丙烯腈)赋予ABS硬度和表面光洁度,丁二烯赋予其韧性。通常可用塑料制成4英寸厚的板材和直径达6英寸的棒材,它可以很容易地粘合和层压,形成较厚的板材和组件。由于其合理的成本和易于加工,它是计算机数控(CNC)制造原型的流行材料。




2. 丙烯酸树脂(PMMA)


丙烯酸树脂实际上是最早的医疗器械塑料之一,并且仍然常用于间变修复体的成型。*丙烯酸基本上是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。


丙烯酸树脂坚固,清晰,可加工,可粘接。粘合丙烯酸的一种常用方法是与氯甲烷的溶剂粘合。丙烯酸有几乎无限种类的棒,片和板形状,以及各种颜色。丙烯酸树脂特别适用于光管和光学应用。


标牌和展示用丙烯酸树脂可以用于基准试验和原型 ; 但是,在任何临床试验中使用之前,必须注意确定医疗级版本。商业级丙烯酸树脂可能含有抗紫外线,阻燃剂,抗冲改性剂和其他化学品,使他们不适合临床使用。


3. 聚氯乙烯(PVC)


PVC有刚性和柔性两种形式,具体取决于是否添加增塑剂。PVC通常用于水管。


PVC的主要缺点是耐候性差,冲击强度相对较低,并且热塑性片材的重量相当高(比重为1.35)。它容易划伤或损坏,并且具有相对低的热变形点(160)。


未增塑PVC以两种主要配方生产:I型(耐腐蚀性)和II型(高冲击力)。I型PVC是最常用的PVC,但在要求比I型提供的冲击强度更高的应用中,II型具有更好的抗冲击性能,并且耐腐蚀性略有下降。在需要高温配方的应用中,用于高纯度应用的聚偏二氟乙烯(PVDF)可用于约280°F。


4. 聚碳酸酯(PC)


聚碳酸酯(PC)是最坚韧的透明塑料,对原型医疗设备非常有用,特别是如果要使用UV固化粘合。PC有棒,板和片材几种形态,它很容易结合。


虽然可单独或组合使用PC的十几种性能特征,但最常依赖七种。PC具有高冲击强度,透明水透明性,良好的抗蠕变性,宽广的使用温度范围,尺寸稳定性,耐磨性,硬度和刚性,尽管具有延展性。


PC通过辐射灭菌容易变色,但有辐射稳定等级可用。


5. 聚丙烯(PP)


PP是一种重量轻,价格低廉的聚烯烃塑料,熔点低,因此非常适合热成型和食品包装。PP易燃,因此,如果需要耐火性,请寻找阻燃(FR)等级。PP耐弯折,俗称“百折胶”,需要弯折的应用,可以选用PP。




6. 聚乙烯(PE)


聚乙烯(PE)是食品包装和加工中常用的材料。超高高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有高耐磨性,低摩擦系数,自润滑性,表面不粘附性和优异的耐化学疲劳性。它还在极低温度下(例如,液氮,-259℃),也保持较高的性能。UHMWPE在185°F左右开始软化并失去其耐磨性。


由于UHMWPE在温度变化时具有相对较高的膨胀和收缩率,因此不建议在这些环境中进行精密公差应用。


由于其高表面能,非粘附表面,PE可能难以粘合。组件最容易与紧固件,干涉或卡扣配合在一起。乐泰公司生产氰基丙烯酸酯粘合剂(CYA)(LoctitePrism 表面不敏感的CYA和底漆),用于粘合这些类型的塑料。


UHMWPE也用于骨科植入物,取得了巨大成功。它是全髋关节置换术中髋臼杯中最常用的材料,也是全膝关节置换术中胫骨平台组件中最常见的材料,适用于高度抛光的钴铬合金。*请注意,适合骨科植入物使用的材料是特种材料,而不是工业版本。医用级UHMWPE由Westlake Plastics(Lenni,PA)以商品名Lennite销售。


7. 聚甲醛(POM)


杜邦的Delrin是最知名的POM之一,大多数设计师都用这个名称来称呼这种塑料。POM由甲醛合成。POM最初是在20世纪50年代初开发的一种坚韧,耐热的有色金属替代品,俗称“赛钢”。它是一种坚韧的塑料,具有低摩擦系数和高强度。


Delrin和类似的POM很难粘合,最好是机械组装。Delrin通常用于机加工医疗设备原型和闭式夹具。它具有高度可加工性,因此非常适用于需要强度,耐化学性和符合FDA标准的材料的机加工设备原型。


Delrin的一个缺点是它对辐射灭菌的敏感性,这往往会使POM变脆。如果辐射消毒,卡扣配合,塑料弹簧机构和负载下的薄切片可能会破裂。如果要对乙POM部件进行灭菌,请考虑使用EtO,Steris或高压灭菌器,具体取决于设备是否包含任何敏感组件,如电子设备。




8. 尼龙(聚酰胺,PA)


尼龙有6/6和6/12配方可供选择。尼龙坚韧耐热。标识符6/6和6/12是指聚合物链中的碳原子数, 6/12是一种具有更高耐热性的长链尼龙。尼龙不像ABS或Delrin(POM)那样可加工,因为它往往会在可能需要去毛刺的部件边缘留下粘性切屑。


尼龙6,最常见的是铸造尼龙,二战前由杜邦公司开发的。然而,直到1956年,随着化合物(助催化剂和促进剂)的发现,铸造尼龙才具有商业可行性。采用这种新技术,聚合速度大大提高,实现聚合所需的步骤减少。


由于加工限制较少,铸造尼龙6提供了最大阵列尺寸和任何热塑性塑料定制形状之一。铸件有棒材,管材,管材和板材。它们的尺寸范围从1磅到400磅不等。




9. 氟化乙烯丙烯(FEP)


氟化乙烯丙烯(FEP)具有四氟乙烯(TFE)(聚四氟乙烯[PTFE])的所有理想特性,但具有较低的存活温度200℃(392℉)。与PTFE不同,FEP可以通过常规方法注塑成型并挤出成棒材,管材和特殊型材。这成为优于PTFE的设计和处理优势。可提供高达4.5英寸的棒材和高达2英寸的板材,FEP在辐射灭菌下的性能略优于PTFE。


高性能工程塑料


注意:这些高性能工程塑料的可用性(特殊订单)可能更受限制。有些也可能相当昂贵。


10. 聚醚酰亚胺(PEI)


Ultem 1000是一种热塑性聚醚酰亚胺高热聚合物,由通用电气公司设计,用于注塑加工。通过开发新的挤出技术,A. L. Hyde,Gehr和Ensinger等制造商生产各种型号和尺寸的Ultem 1000。Ultem 1000结合了卓越的可加工性,与高热应用中的PES,PEEK和Kapton相比具有成本节约优势(连续使用至340°F)。Ultem耐高压灭菌。


11. 聚醚醚酮(PEEK )


Polyetheretherketone(PEEK)是Victrex plc(英国)的商标,是一种结晶高温热塑性塑料,具有出色的耐热性和耐化学性以及出色的耐磨性和动态疲劳性。建议用于需要高连续工作温度(480°F),暴露在火焰中的烟雾和有毒烟雾排放极低的电气元件。


PEEK符合Underwriters Laboratories(UL)94 V-0要求,0.080英寸。该产品对γ辐射具有极强的抵抗力,甚至超过了聚苯乙烯的耐受性。唯一可以攻击PEEK的常用溶剂是浓硫酸。PEEK的耐水解性非常出色,可在高达500°F的蒸汽中运行。




12. 聚四氟乙烯(PTFE)


TFE或PTFE(聚四氟乙烯),通常称为Teflon,是氟碳类中的三种氟碳树脂之一,完全由氟和碳组成。该组中的其他树脂,也称为Teflon,是全氟烷氧基碳氟化合物(PFA)和FEP。


结合氟和碳的力一起提供了紧密对称排列的原子中最强的已知化学键之一。这种粘合强度加上链构型的结果是相对致密的,化学惰性的,热稳定的聚合物。


TFE抵抗热量和几乎所有化学物质的攻击。除少数外来物种外,它不溶于所有有机物。它的电气性能非常好。虽然它具有高冲击强度,但与其他工程型热塑性塑料相比,其耐磨性,抗拉强度和抗蠕变性低。


TFE具有所有固体材料的最低介电常数和最低耗散因数。由于其强大的化学连接,TFE对不同分子几乎没有吸引力。这导致摩擦系数低至0.05。虽然PTFE具有低摩擦系数,但由于其低抗蠕变性和低磨损性,因此不适合用于承重骨科应用。John Charnley爵士在20世纪50年代后期的全髋关节置换术的开创性工作中发现了这个问题。*


注意:含氟聚合物(TFE和PTFE)对辐射灭菌敏感。PTFE显然很难粘合;然而,化学或等离子体蚀刻可用于产生可粘合表面。


13. 聚砜和聚苯砜(简称PSF或PSU)


聚砜最初由BP Amoco开发,目前由Solvay以商品名Udel制造,聚苯砜以商品名Radel出售。



聚砜是一种坚韧,刚性,高强度的透明(浅琥珀色)热塑性塑料,可在-150°F至300°F的宽温度范围内保持其性能。设计用于FDA认可的设备,它也通过了USP VI级(生物)的所有测试。它符合国家卫生基金会的饮用水标准,最高可达180°F。聚砜具有非常高的尺寸稳定性,在300°F下暴露于沸水或空气后,线性尺寸的变化通常为1%或更小的十分之一。聚砜对无机酸,碱和盐溶液具有很高的耐受性;即使在中等应力水平下的高温下,对洗涤剂和烃油的耐受性也是良好的。聚砜不耐极性有机溶剂,如酮,氯代烃和芳烃。


Radel用于需要高耐热性和高冲击强度的仪器托盘,用于医院高压灭菌器托盘应用。聚砜工程树脂结合了高强度和长期耐重复蒸汽灭菌。这些聚合物已被证明是不锈钢和玻璃的替代品。医用级聚砜具有生物惰性,在灭菌过程中具有独特的长寿命,可以是透明或不透明的,并且对大多数常见的医院化学品具有耐受性。



文字部分来源于知乎专栏,作者Meddi;

解密长碳链尼龙 (二)

咱们书接上文呀

上方书我们提到长碳链除具备一般尼龙的大多通用性能如润滑性、耐磨抗压和易加工性等,还具备韧性和柔软性好、吸水率低、尺寸稳定性好、介电性能优异、耐磨损性能好、密度低等特点。

另外我们也讲了它的一些制备方法和特别的各类:PA1212


4 尼龙612

尼龙612的主要原料为己二胺和十二碳二酸,其中长碳链十二碳二酸的制备是合成尼龙 612 的关键 。


十二碳二酸的合成方法从原料上分有丁二烯法 、环己酮法和前面已经介绍过的石蜡发醇法3种 。


美国杜邦公司采用的就是丁二烯法,该方法是将丁二烯三聚环化生成十二碳三烯,然后加氢变成环十二碳烷,再用空气氧化生成环十二碳醇酮,最后经硝酸氧化得到十二烷二酸。 环己酮法是以环己酮为原料,在甲醇溶剂中,经双氧水氧化生成甲氧基环己基过氧化物,再与甲醇反应,生成十二碳二酸二甲酯,然后经皂化 、酸析生成十二烷二酸。


上海合成树脂研究所与上海赛璐珞厂合作进行过尼龙612树脂的研究,之后山东东辰工程塑料有限公司 、无锡兴达尼龙有限公司也进行过这方面的研究开发,但国内至今还没有大规模的工业化生产 。


5 尼龙1010

尼龙 1010 是我国特有的品种,1961年由上海赛璐珞化工股份有限公司实现工业化生产, 所用原料为蓖麻油。由于我国的蓖麻油原料丰富,因此尼龙1010 在实现工业化生产后很快就得到了快速的发展。在近10 年内,国内的尼龙1010 生产厂发展到40多家,总生产能力为 6000 ~ 7000t/ a,尼龙1010可用作工业丝 、民用丝 、棒材及工程塑料 。


6 其它长碳链尼龙的研究

我国生物发醇法制备长碳链二元酸技术的成功应用,促进了对其它长碳链尼龙品种的研究开发 。


郑州大学在成功开发尼龙1212的基础上又研究开发了长碳链新品种 ——生物发酵尼龙 1012和尼龙1313,并在山东淄博进行了尼龙1313 的工业化生产试验,北京市化工研究院又将其制成汽车用输油管 、刹车管等,经测试性能优良。


山东东辰工程塑料有限公司利用生物发酵法制备的十二碳二元酸和十三碳二元酸在200t/ 年的生产线上成功合成了尼龙1213 和尼龙1313,再将它们进一步进行增韧改性,制成半软质和软质尼龙1213 和尼龙 1313,用这种材料制成的汽车刹车管不亚于尼龙11 刹车管,其中尼龙1213 的综合性能更佳,强度指标全面超过尼龙11。


美国南卡罗来纳州 Colunbia 的特种尼龙生产厂Shakespeare 公司在2005 年初推出尼龙 614 树脂,商品名 Isocor H I25SC,其特点为吸湿很小和良好的耐化学性。这种材料完全吸湿时弯曲强度下降10 %,而尼龙610 完全吸湿时弯曲强度下降 35 %。


另外,尼龙614 在大部分介质中刚性保持不变。这种新材料的应用目标为汽车 、庭园 、一般工业 、电子电器工业,未来应用还包括毛刷 、耐磨单丝 、汽车燃油泵和水泵外壳 、高档电线外覆层。



长碳链尼龙的应用


1 汽车工业

长碳链尼龙具有耐腐蚀、耐压、耐油、耐寒、燃油油胀系数小等特点,是制造汽车油管的理想材料。发达国家60%-70%的长碳链尼龙用于生产汽车软管,如刹车管、输油管、离合器软管等,欧洲的汽车软管70%使用的是尼龙12,美国也50%的汽车软管是用尼龙12制成。长碳链尼龙还能用作消音齿轮、轴承、止推垫、抗震件、刮水器等。国内生产的尼龙1212完全可以替代尼龙11和尼龙12在汽车工业中应用.


用尼龙11制作的输油管路具有质量轻、耐腐蚀、不易疲劳开裂、密封性好、内壁光滑、阻力小、易安装和维修等特点 。以尼龙1212为基体树脂研制的汽车用管的性能指标已全面达到尼龙11 和尼龙12 管的技术要求,预计在短期内将进入使用阶段。


2 电子、电器工业

用尼龙11、12 制的电器零件运转时噪音低、能消音,广泛用于录音机和钟表齿轮、电器配线和小型精密机械件等 。


尼龙11、12 和1212 都不受白蚁危害,不受电弧渗透及电解腐蚀的影响,用作电线电缆防护套可提高电缆的可靠性并延长使用寿命。用作海底光缆、电缆的保护材料,可减少信号在传输过程中的损失。


尼龙12 包覆线在海底浸渍3年无变化。作为高级军用电缆护套,尼龙11 是唯一能通过美国军用标准的材料 。


尼龙11、12 的电阻率随温度变化大,而持性变化小,可用于制造电热毯、电器地毯的感温元件。


3 军事方面

尼龙11、12 和 1212 能经受潮湿、干旱、严寒、酷暑、尘土、海水或含盐分的空气及碰撞等考验,是军事装备的理想材料,可用作枪托、握把、降落伞盖、训练弹及军用水壶、油壶、军用直升机油箱、军用通讯设施等。


法国 Famas5 .56口径突击步枪、Benel i M1和M 3高级90 枪托、握把和枪护木等都用尼龙 11制作;


“幻影”Ⅲ战斗机的减速降落伞盖和弹射器的弹射装置也用尼龙11制造,在“沙漠风暴”中,军用车辆采用了Pawnee公司旋转模塑成型尼龙12 调化箱和Spincast 公司制成的尼龙12 进气歧管和发动机进气管。


尼龙1212 用于制作扳机护圈、飞机尾翼、部分导弹和炮弹部件、枪支的子弹夹等 。


目前,国外在军械上使用长碳链尼龙已相当普遍 。随着我军现代化武器装备的快速发展与提高,尼龙11、12 和 1212 等的应用,尤其是步兵轻武器装备、高性能战斗机零部件等塑料化进程正在加快 。


4 在薄膜片材方面的应用

尼龙12与聚乙烯挤出的复合膜,可用来保护和包装食品,具有保香 、耐蒸汽消毒的优点。 尼龙11的成膜性好,用于肠衣具有无毒 、强度高 、耐磨 、透气率低的优点。


尼龙12 片材可代替铅板用于纸张印刷,提高书的刊印精度,可连续印刷100万印以上,效能是铅板的50倍。尼龙1212的阻隔性好,可用作医药和冷冻食品的包装材料。


5 其他应用

长碳链尼龙因具有极好的柔韧性而在纺织上应用较广,世界上尼龙11产量的17 %用于制造纤维。聚苯胺/ 尼龙11共混导电纤维,因尼龙11基体的强度较好使导电大分子伸展充分,提高了共混物的导电性。


尼龙 11、12 也可用作高级涂料和粘合剂,华北工学院开发的尼龙11 粉末涂料粒度分布窄,平均粒径 32 ~ 56μm。尼龙11、12 制的粉末涂料,与金属粘合性强,固化时间短。我国军用直9直升机尾翼就是采用长碳链尼龙粉末涂料涂覆。


尼龙 11、12 制的粘合剂,可广泛用于纤维、皮革、木材、纸张等的粘接。尼龙1212 制的粘合剂,也可能在此领域展开竞争。以长碳链尼龙制造的高档热熔胶,可赋予高档西服挺括、美观、舒适、手感好等特点。


尼龙11、12 和1212还可用于医疗器材、体育用品、食品工业,如制作速冻食品的容器、各种包装材料、牛奶等液体食品的传输管道等 。


尼龙11具有优异的介电、热电、压电和介电性能,是仅次于聚偏氟乙烯(PVDF)的压电高聚物。 纯PVDF成纤性较差,不利于成型,采用共混熔法纺丝制备的尼龙 11/ PVDF纤维,是理想的压电材料。


各种尼龙性能对比




用于医疗产品的特种聚合物

一、医疗管

通用管材:

对于许多一次性医疗管应用,例如静脉(IV)管线,临床医生需要透明聚合物来评估通过管的流体或气体流量。这些管子的聚合物需要能够耐受各种清洁剂和消毒方法,并且必须易于粘合到注塑成型的配件和连接器上。这种管材的常见应用包括:

静脉 (IV) 管脐动脉导管输液管鼻胃管腹膜透析管血液透析管


导管:

医疗器械市场上最常用的两种导管是导尿管和血管导管。

导尿管用于从膀胱收集和排出尿液、诊断下尿路疾病、监测尿量和引入药物。为了获得最大的柔韧性,可以考虑使用低硬度聚合物,例如软TPU和Pebax树脂,包括TPU 75A、Pebax® 2533 SA 01 MED和Pebax® 3533 SA 01 MED 。通常选择TPU树脂是因为它们具有在体内软化的内在能力,而Pebax聚合物则提供了强度和弹性的独特组合。

血管导管用于进入人体循环系统的血管,以便根据设备的类型执行各种诊断和治疗程序。

当患者需要静脉注射药物和液体时,使用中心静脉导管。导管通常放置在手臂内侧的静脉中,并且可以保留数周。一个或多个带盖的小管为临床医生提供定期访问。为了提高患者的舒适度,可考虑将低硬度聚合物(例如 TPU 75A、 Pebax® 2533 SA 01 MED和Pebax® 3533 SA 01 MED)用于这些留置导管应用。


诊断导管用于诊断动脉阻塞,通常位于血管通路深处。在将导管推至指定部位,保持最佳刚性的同时仍保持导航血管通路的灵活性,通常考虑使用Pebax® 7033 SA 01 MED和7233 SA 01 MED。为了提高刚性和推动性,考虑使用Rilsan® BMNO和Rilsamid® AMNO。


导引导管用于导航到指定位置,然后允许医生将各种器械通过导管进行治疗,包括球囊扩张导管、支架输送导管和消融导管。导引导管通常是复杂的结构,具有编织加强件、润滑衬里和沿该长度的不同材料。润滑管线可使用低摩擦含氟聚合物,例如Kynar Rx® 752。这些导管的外层可以在近端使用Pebax® 7233 SA 01 MED以提高可推动性,在远端使用Pebax® 3533 SA 01 MED以提高灵活性。


血管成形术导管,也称为PTCA导管(经皮腔内冠状动脉成形术),包括球囊扩张导管和支架输送导管。球囊扩张导管用于压缩动脉壁上的阻塞或狭窄。支架输送导管用于在动脉内安装支架,以支持因狭窄而变弱的动脉。Pebax® 7033 SA 01 MED和Pebax® 7233 SA 01 MED提供了将血管通路导航到阻塞区域的灵活性,以及传递插入力和抵抗内部压力以使球囊膨胀的必要机械强度。


连接层:

导管结构通常由多层挤压件组成,以使复杂的设备具有独特的混合材料特性。但是,这些多层结构中使用的材料(例如Pebax®、TPU和HDPE)通常不兼容。因此,连接层被设计用于粘合在加工过程中通常不会相互粘附的材料。这些层通常由含有EVA的共聚物混合物组成。


挤压型芯和芯轴 :

精密医疗器械组件(例如导管)通常需要芯轴来支撑薄壁部分并在制造过程中保持公差。这些芯轴通常用于制造过程中必须耐热和耐化学品的聚合物,并且具有通过表面张力测量的出色释放性能,因此可以轻松移除成品部件。TPX™聚甲基戊烯(PMP)烯烃共聚物的熔点范围为220°C-240°C (428°F-464°F),表面张力比常用的芯轴材料高密度聚乙烯(HDPE)低38%用于导管制造。TPX™烯烃共聚物的比重为0.83,比HDPE低13%,是所有市售热塑性塑料中密度最低的。



二、模压部件

注塑成型部件用于商品应用以及先进的医疗设备,例如那些提供关键治疗的设备。

聚碳酸酯、ABS、 聚丙烯、聚乙烯、PVC和丙烯酸 (SMMA) 等医疗材料是用于各种一次性组件(包括帽、夹子、连接器、鲁尔锁和阀门)的首选聚合物。

在这个应用领域中,聚合物的选择基于一系列标准,包括透明度、可着色性和成本。



三、导管球囊

对于各种医疗应用,聚合物球囊通常位于某些导管的远端。这些包括泌尿外科导管中的位置保持、胃肠道狭窄的扩张和冠状动脉血管成形术。

导管气球具有极薄且柔韧的壁,可以将它们放气并压缩到一个小空间中,以便运送到指定地点。它们还设计为在压力下膨胀以扩大狭窄开口和展开支架时具有高强度。

导管球囊是通过吹塑由特定聚合物制成的挤压管制成的。这些聚合物必须具有足够的放气和膨胀柔韧性,以及在膨胀时抵抗爆裂压力的良好机械强度。Pebax® 7233 SA 01 MED、Rilsan® BMNO MED和Rilsamid® AMNO等高硬度聚醚嵌段酰胺被考虑用于导管球囊应用。



四、医用包装和薄膜

聚合物薄膜用于各种医疗应用。其中包括一次性手术衣、床垫套、液体袋、透皮贴剂和伤口护理产品。薄膜可用于单层或多层结构,并且可以由各种材料制成,从无孔PVC到透气的Pebax ®以及高阻隔性聚酰胺聚合物,例如MX-Nylon甚至聚烯烃共聚物,包括 TPX™。


医疗袋 :

PVC 是用于这种医疗袋结构的许多薄膜应用的首选材料。这些包括:

静脉 (IV) 袋血袋营养喂养袋透析袋

其他材料选项包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP) 和聚氨酯 (TPU)。选择一种材料而不是另一种材料取决于成本、应用要求以及袋子内容。


有关此应用领域的更多信息,请参阅流体输送和分配。


医用长袍和透湿透气面料:

湿气传输 (MVTR) 特性对于许多需要织物透气性的应用至关重要,例如手术服和伤口护理敷料。Pebax® MV 1074 SA 01 MED是一种天然亲水聚合物,具有出色的湿气渗透性,同时保持防水。Pebax®可以在一些功能性聚烯烃的帮助下层压到合成无纺布、机织布或任何纺织品上,并且不需要任何粘合剂。

聚氨酯(TPU) 薄膜还具有一系列独特的特性,使其成为医用织物应用的绝佳选择,包括长袍、窗帘、手套、床单和垫子。TPU具有抗菌特性、透气性和生物相容性,同时保持弹性和柔软的触感。TPU薄膜还耐皮肤油脂,并具有出色的抗撕裂和耐磨性。


阻隔膜:

许多医疗包装应用需要出色的阻隔性能来保护内部设备、药物和其他试剂,或确保密封组件不会渗透到外部环境中。MX-尼龙 (MXD6) 是一种间二甲苯二胺聚酰胺,与所有市售聚酰胺以及乙烯-乙烯醇 (EVOH) 共聚物、丙烯腈 (PAN) 共聚物和聚偏二氯乙烯相比,对氧气和二氧化碳具有出色的阻气性能。PVDC) 共聚物。出色的热稳定性和宽广的加工窗口,使这种独特的聚酰胺能够与其他聚合物(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚丙烯(PP)或聚乙烯 (PE)共挤出或共注塑成型,用于多层医疗包装或需要低氧气渗透的密封系统。MX-Nylon也适用于必须经受伽马射线、电子束、环氧乙烷和蒸馏法灭菌的应用。


离型膜:

用于在运输和处理过程中保护医疗器械和设备的薄膜需要通过表面张力测量的出色的释放性能,以便薄膜可以轻松去除而不会损坏产品。TPX™聚甲基戊烯(PMP)聚烯烃共聚物的表面张力比高密度聚乙烯(HDPE)低38%。离型膜也受益于这种无卤素、固有透明的共聚物,TPX™烯烃共聚物的比重为0.83,比HDPE低13%,是所有市售热塑性塑料中密度最低的。TPX™烯烃基离型膜可最大限度地减轻重量,从而降低运输成本。



五、流体输送和分配

用于存储、运输或分配液体的袋子在整个医疗保健行业中多产。这些容器通常由沿指定边缘密封的挤出或吹塑薄膜制成。

PVC用于多种低成本、含液体的装置,包括静脉 (IV) 袋、血袋、喂食袋和透析袋。然而,用于增加天然硬质PVC柔韧性的增塑剂近年来引起了FDA的关注。在这种情况下, 聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚烯烃聚合物也可用作不含增塑剂的替代品。PE薄膜是固有的,具有柔韧性和抗撕裂性,而PP具有更高的透明度和出色的防潮和防蒸汽阻隔性能。

此外,由聚偏二氟乙烯(PVDF)制成的袋子, 非常适用于气体或液体的样品容器,或生物加工中的一次性无菌制造操作。由PVDF制成的袋子可耐受各种灭菌过程,包括紫外线辐射和浓酸或卤素。



六、医用器材

医疗设备是聚合物材料的一个广泛应用领域,跨越多个子市场,包括诊断、普通外科和实验室器具等。产品范围从位于医院环境中的小物品到用于患者成像的大型设备。

诊断 :

SEBS和其他热塑性弹性体(TPE)通常用于诊断设备,例如内窥镜和导管。SEBS由于其固有的弹性、耐化学性和耐磨性,通常是可重复使用的内窥镜管的基础材料。此外,SEBS还可作为一种常见的包覆成型材料,用于导管应用中使用的符合人体工程学的手柄、把手和控件,其中防滑特性至关重要。

Rilsan®和Rilsamid®聚酰胺等工程树脂也被用于诊断测试设备和手术器械的注塑成型部件。低硬度等级的聚醚嵌段酰胺,例如Pebax® 2533 SA 01 MED可以在器械手柄上包覆成型,以提供柔软的抓握力,从而提高临床医生的舒适度。


普通外科:

砜类树脂,包括Radel®聚苯砜, 由于其与高压灭菌方法的兼容性,正在取代不锈钢用于外科灭菌托盘和套件。

此外,其他聚合物,包括SMMA、工程TPU、聚烯烃(PE&PP)以及聚砜,正用于手术室内的小型和大型设备外壳。

聚碳酸酯(PC)和ABS也被用于制造泵、氧合器和除颤器。有关外科呼吸产品中使用的其他材料的信息,请参阅呼吸系统。


实验室器具:

在实验室器具应用中,聚合物和玻璃是常见的制造材料。特别是,包括SMMA在内的丙烯酸用于制造支架、分配器、容器和存储系统,而聚丙烯均聚物用于制造需要强度、高压灭菌性和抗应力开裂性的产品,例如大瓶、高压灭菌篮和真空瓶。



七、呼吸系统


许多医用呼吸面罩,例如用于麻醉、持续气道正压通气(CPAP)机器和呼吸机的面罩,对于患者评估和减少幽闭恐惧症的感觉都是需要透明的。除了清晰度之外,面罩舒适并提供适当的气流密封也很重要。

根据应用,面罩可制成各种尺寸、配置和材料。面罩的顶部通常由透明聚合物制成,例如SMMA、聚碳酸酯(PC)或透明聚酰胺树脂(包括Rilsan Clear G170 MED),而衬垫通常由柔软的有机硅弹性体制成。夹子、阀门和其他模制部件可能由更刚性的部件制成,包括PVC

Radel®聚苯砜(PPSU)因其固有的强度、韧性和高抗应力开裂性而被选择用于CPAP机器中的高压鼓风机组件。对于这些应用,PPSU替代了改性聚苯醚(PPE)等材料,从而提高了应力开裂性能。



八、医疗植入物


医用级聚合物在可植入应用中越来越受欢迎,因为它们提供了比金属部件更高的生物相容性和性能。此外,可植入添加剂,例如在X射线下提供可见性或刺激骨骼生长的添加剂,也被用于提高聚合物性能和改善患者治疗效果。

可植入聚合物可根据在体内的预期持续时间进行分类,范围从短期(<30天)、生物可吸收、长期(>30天)到永久。这些应用中使用的材料在制造、包装、储存和FDA提交方面受到更高程度的控制。


永久/金属替换:

包括不锈钢和钛在内的金属材料有用于骨科、心血管和脊柱应用的永久性植入物的历史。然而,包括聚醚酮(PEEK)、聚砜(PSU、PPSU)和聚乙烯(HDPE、UHMWPE)在内的生物耐用聚合物正变得越来越流行。

PEEK是最具生物稳定性的塑料之一,具有高强度和刚度以及出色的韧性和抗疲劳性。此外,在任何生物材料中,PEEK具有最接近皮质与骨骼的模量,使其成为脊柱笼和植入物的理想选择。

PSU和PPSU为包括骨科组件和心血管心脏瓣膜在内的一系列植入式设备提供了无与伦比的韧性、透明度和生物相容性。

HDPE和UHMWPE可能是髋部、膝部和肩部重建中最常用的聚合物。这些材料可以用碳纤维增强或交联以提高机械强度。


生物可吸收 :

生物可吸收聚合物在植入后被人体代谢,包括聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)和 PLA/PGA的共聚物,用于骨科螺钉和锚固件。Phase pure β磷酸三钙(TCP) 是一种骨传导性和生物相容性添加剂,可以与这些材料熔融混合以刺激骨骼生长。



九、药物输送

药物输送应用领域的范围从商品产品,如注射器和静脉注射,到拯救生命的药物和可植入设备。该部分的材料选择在很大程度上取决于应用和性能要求。

静脉治疗:

多种药物通过静脉内或“进入静脉”给药,并使用针头和/或管子直接送入血流。通过IV给药,插入一根细塑料管(称为IV导管),使医疗保健提供者能够通过单针刺破给药多个剂量。要使用的导管类型以及制造中使用的材料将根据IV应用以及预期的使用时间而有所不同。

标准IV组最多可使用四天,用于在手术期间进行疼痛治疗、抗生素或药物的短期给药。使用标准IV给药,将针头和导管插入手腕、肘部或手部。这些产品通常由树脂组成,例如PVC和聚氨酯。

对于长期药物给药,例如化疗或全肠外营养,中心静脉导管 (CVC) 用于代替标准IV导管。将CVC插入颈部、胸部、手臂或腹股沟的静脉中,并可以在原位停留数周甚至数月。外周插入中心导管 (PICC)、隧道式导管和导管端口是各种类型的CVC。这些设备中的管道组件通常由软质聚氨酯(TPU)和聚酰胺(PA11/12)材料组成,而模制导管端口则使用可植入级聚砜(PSU)制造。


有关IV应用的更多信息,请参阅医用管。


输液 :

有两种主要类型的用于药物递送的IV治疗,IV注射(注射器推入)和IV输液。IV输液是使用输液泵或滴管随时间控制药物给药。输液泵,例如用于胰岛素给药的输液泵,是使用聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)制造的,而PVC和ABS通常用于制造滴注室和组件。


注射器 :

注射器用于IV推动疗法,并用作单剂量药物的载体和输送系统。注射器由四个主要部分组成:针头、针筒、柱塞和盖子。针头通常由不锈钢制成,而针筒通常由医药级聚丙烯、丙烯酸( SMMA )或在某些情况下使用玻璃制成。柱塞最常使用热塑性弹性体制造,例如SEBS。



十、伤口护理

伤口护理市场包括用于绷带和敷料的医用薄膜、片材和粘合剂,以及用于手术缝合线的单丝和纤维。

敷料 :

挤出聚氨酯(TPU) 和聚乙烯 (PE) 是伤口护理应用中常用的材料,例如薄膜、胶带、背衬和合成敷料。这些产品需要高度的生物相容性、吸收性和强度,以及柔韧性和防潮/防潮性能。


缝合线:

医用级聚丙烯(PP)通常用于制造用于伤口护理缝合线的单丝。PP缝合线为延长愈合提供强度和安全性,并引起最小的组织反应。此外,PP可以通过复合和色母粒技术轻松着色,为医生和外科医生提供易于识别的纤维。


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人之初性,性本善,相信每个人心中都藏有一颗善良的种子,待到有一天,清风拂过,便会花香满地,芬芳怡人。

善良,是来自生命最初的纯朴,是灵魂深处的信仰,他澄澈清凉,温润心田,如春天的花朵,夏天的阴凉,冬天的暖阳,秋天的月光,一年四季演绎着岁月里的温暖与感动,诠释着生命的澄澈与宽广。

一个人,无论身份地位如何,只要你懂得与人为善,做好自己,就是一个善良的人。善良是人性中藏着的柔软,是最有力量的情愫。善良不是人人具有,却能让人感受到它的存在,善良是净化自我心灵过程的部分,在善良的背后,藏着爱心和坚持。


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己二酸的用途,己二酸的应用

近年来,我国己二酸需求旺盛,国内生产不能满足市场需求,因此每年都从国外大量进口。 己二酸二辛酯厂家的小编今天与大家了解有关己二酸的使用有关的介绍! 己二酸,也称为脂肪酸,白色结晶体或结晶性粉末,是一种重要的有机二元酸.


文章来源:己二酸的用途,己二酸的应用_常见问题解答_天元新材

己二酸二辛酯制造商介绍己二酸的主要用途
己二酸酯主要用作尼龙66和工程塑料的原料,但也用于生产各种酯类产品,用作聚氨酯弹性体的原料以及用作各种食品和饮料的酸化剂,有时甚至超过柠檬酸和酒石酸。
己二酸酯还用于医药,酵母纯化,杀虫剂,粘合剂,合成皮革,合成染料和香料。
己二酸酯是一种良好的pH调节剂,具有温和且持久的酸味,并且在较大的浓度范围内,pH值变化很小。 根据gb2760-2007,固体饮料的最大含量为0.01g / kg; 它也可以用于果冻和果冻粉。 果冻的最大用量为0.01g / kg。 当用于果冻粉时,可根据打孔机增加用量。

己二酸二辛酯生产厂家介绍己二酸制备方法
1937年,美国杜邦公司用硝酸(通过苯酚的氢化生产)将环己醇氧化,并首次实现了己二酸的工业化生产。 1960年代,工业界逐渐采用环己烷氧化法,即先由环己烷制得中间产物环己酮和环己醇的混合物(即酮醇油,也称为KA油),然后再用硝酸或空气 进行KA油的氧化。
环己烷的一步氧化
以环己烷为原料,以乙酸为溶剂,钴和溴化物为催化剂,制备了2MP。 在90℃反应10?13h。 产率75%。

环己烷分步氧化法

KA油可以在1.0?2.5MPa,145?180℃的温度下被空气直接氧化,收率可达70%?75%。偏硼酸也可以用作催化剂。空气氧化可以在1.0?2.0MPa和165℃下进行。产率可达到90%,并且醇与酮的比例为10∶1。用热水处理反应物,将酯水解和分层,通过水层回收硼酸,并且通过脱水形成部分硼酸而形成硼酸,以供循环利用。在有机层中,将有机酯用苛性钠皂化,除去酸,并通过蒸馏回收环己烷。

KA油的氧化反应是在两级串联反应器中进行的,反应温度为60?80℃,0.1?0.4 MPa,其中硝酸的含量为50%?60%。该催化剂为铜-钒系列(铜0.1%?0.5%,钒0.1%?0.2%),产率为理论值的92%?96%。从反应物中蒸发出硝酸后,可通过两次结晶获得高纯度己二酸。

己二酸二辛酯厂家的小编今天就给您介绍到这里了,有疑问的可以电话咨询小编我!

尼龙也要“绿”

“像蛛网一样精细,像钢铁一样牢固,弹性超过任何普通天然纤维。”杜邦公司曾打出的这段广告词,让其首创的尼龙丝袜风靡全球。

尼龙是一种高性能的工程塑料,由于其具有突出的耐候性、低温柔韧性和耐腐蚀性等特性,广泛应用于汽车、通讯、机械、电子电器、轻纺、航空航天、军事、体育用品等领域,是目前国内外材料产业中重点研究和发展方向。由于我国汽车、电子、机械等产业迅速发展,对尼龙的需求量也越来越多。其中汽车行业的需求量最大、占市场份额的50%左右,主要用于制造输油管和离合器软管,替代了原来的铜管,降低了由于金属管之间碰撞磨损引发的漏油、火灾等隐患,不仅提高了汽车行驶的安全性,同时也减轻了汽车质量,节约了能源消耗。

《中国生物基尼龙行业市场深度评估及2019-2023年投资可行性咨询报告》显示,普通尼龙产品是石油衍生物,伴随着化石资源日益枯竭和环保要求的提高,对于低碳经济产品的需求高涨,生物基尼龙逐渐受到市场重视。

European Bioplastics数据显示,全球前五大生物基塑料是淀粉基塑料、PLA、PA、PE、及PTT,占总产量近 70%,其中PA占比约12%。



生物基尼龙从20世纪40年代开始开发,生物基尼龙产品的原料主要来源于生物质材料,包括糖类和油类产品。以PA56为例,研究显示,以玉米、小麦等为原料,通过微生物发酵制备赖氨酸,赖氨酸经过催化得到戊二胺,戊二胺再与己二酸聚合而得的PA56,各项性能与PA66相近,可以替代PA66在化纤工业、工程塑料行业发挥重要作用。生物基PA56在中国已成功商业化,给被卡脖子的聚酰胺行业开辟了新的道路。



糖类原料主要为葡萄糖和纤维素,采用微生物技术对现有的生物原料采用固定菌株发酵合成的PA单体合成生物基尼龙。油类产品原料主要是蓖麻油等,将油脂进行一系列化学转化制备出PA单体进而合成生物基尼龙。油类路线是目前化工企业采用的生物基尼龙主要合成路线。

目前生物基尼龙主要包括PA11、PA10、PA1010、PA610、PA1012、PA410、PA1012、PA46、PA56等产品。市场中的PA材料消费仍以PA6和PA66为主,已经商品化的生物基尼龙由于生产企业数量少等原因,市场占比较低。

上世纪50年代法国Arkema前身利用蓖麻油作为原料,合成全生物基聚酰胺PA11,PA11应产品主要用于汽车行业、电子电器、耐压管道、运动器械、医药和食品包装、水处理等领域。目前,全球产业化生产PA11的企业仅有法国Arkema。



尼龙1010是中国在1958年研制的,1959年由上海赛璐珞厂最早投产。PA1010可用于通用机械、农业机械、电器仪表,交通运输等。近年,法国Arkema以蓖麻油为原料生产出PA1010,经过一系列收购,Arkema成为全球生物基PA1010的最大供应商。除了法国Arkema之外,Evonik、Dupont也具有PA1010供应能力。

PA46由荷兰DSM公司在1984年首先实现工业化发展。PA46可用于汽车工业、机械工业、电子产品生产等。目前全球PA46的生产主要由DSM公司控制,但通过与DSM合作,日本JSR公司、帝人公司和尤尼契卡公司也具备了PA46生产能力。

此外还有多种生物基聚酰胺正在研发。虽然当前生物基聚酰胺的产量不足聚酰胺总量的1%,但生物基聚酰胺的研究和产业化已吸引了杜邦、巴斯夫、朗盛、EMS、兰蒂奇、赢创等传统化工巨头纷纷布局规划。



据Rennovia公司的预测,到2022年,全球生物基PA66的产量将达到100万吨,同时生物基聚酰胺的价格也将大幅度下降。

1、阿科玛

近年来,阿科玛公司在蓖麻油方面的布局逐渐完善:其收购了癸二酸生产商卡斯达,以及苏州翰普高分子材料,还有一家从事蓖麻油生产的印度公司。近年来,通过产业链整合,阿科玛已成为了全球生物基PA1010的最大供应商之一。4月22日,阿科玛发布公告称,阿科玛位于新加坡裕廊岛的新工厂将于2022年上半年开始生产氨基十一酸单体及其Rilsan®聚酰胺11(PA11)高性能聚合物,此次新工厂的投建将会提升阿科玛全球PA11 50%的产能,新工厂也将成为阿科玛第二家氨基十一酸单体生产基地。

2、赢创

赢创在2009年首推生物基聚酰胺VESTAMID®Terra,2019年重组其聚酰胺业务,并在德国投资约4亿欧元(约合人民币31.23亿元)建造全新的PA12一体化生产装置,扩大其在德国马尔化工园区内透明聚酰胺的生产,投入使用后,其总体产能将翻倍。

赢创发布的透明尼龙新牌号TROGAMID®myCX eCO,含有40%的生物基原料,完全使用可再生能源。



3、杜邦

杜邦利用从蓖麻油(一种非可食用植物)中提取的癸二酸取代碳氢化合物,制备出再生生物基聚合物Zytel®RS。杜邦Zytel®RS尼龙树脂产品系列中,PA1010和 LCPA 中的可再生来源材料占20%-100%,PA610中的可再生来源材料占20%-63%。

4、巴斯夫

2010年,巴斯夫宣布向市场推出由己二胺和癸二酸生产,癸二酸由蓖麻油制成的生物基尼龙610。早先尼龙610生产厂在德国路德维希港。对于特种聚合物业务,巴斯夫在2013年进行了一系列投资,其中包括收购马扎费罗巴西的聚酰胺聚合物业务。近期,巴斯夫与Sculpteo合作推出四种由可再生蓖麻油制成的尼龙PA11 3D打印粉末,生物基PA已用于马自达汽车关键零部件。

5、兰蒂奇

兰蒂奇集团拥有35年的高技术聚酰胺生产经验,多样化的配方。其中有PA6.10 的Radilon® D系列,以可再生能源为基材制备而成。PA6.12的Radilon® DT系列及共聚物PA6.10/6.6的RADILON CD系列,也都是都是来自纯天然的生物基材。

6、帝斯曼

DSM以丁二胺为原料,生产出符合碳中和概念的PA410,以及PA4T及其共聚物。据悉,这一生产技术的相关商业化装置已于2014年开建,凭借独有技术DSM生产出的生物基己二胺,其成本要比传统的石油基己二胺降低20-25%,同时减少50%的温室气体排放。

近期,帝斯曼在生物基聚酰胺方面开发了高性能EcoPaXX生物基PA410系列产品,此外还以该产品为基础开发出PA410新型聚酰胺薄膜用于饮用水方面。



7、索尔维

索尔维通过采用蓖麻油基制备出PA10生物基尼龙,机械性能优,熔点高达215℃。索尔维在2011年9月收购了罗迪亚公司,TECHNYL系列尼龙是原罗地亚尼龙产品线,

近期,索维尔采用非食物可再生原料,利用100%的可再生电力生产出低碳排的高性能生物基尼龙,扩展其产品品种,可用于电动汽车中高性能电气和电子应用。

短期不能全面替代传统尼龙

目前,全球尼龙产量在600万吨左右,2/3用于生产纤维、1/3用作工程塑料。

不过,在郑州大学材料科学与工程学院副院长刘民英看来,随着新能源的开发利用,石油枯竭的预期可能会大大延后。再加上石油价格目前还不够高,生物基尼龙技术也不够成熟,生物基替代石油基短期内尚无可能。

另外,刘民英表示,利用葡萄糖发酵制取生物基尼龙的成本还是很高,也没有形成一定规模。“现在通过发酵菌种的优选和基因修饰,来提高生产率,但是产品的成本优势一直未能体现。”

郑凯则表示,从技术开发的角度来讲,国外也要优于国内。另外,生物基尼龙在市场开拓及销售渠道方面也存在不足,国内产品很难完全替代进口产品。

“比如尼龙1010,这曾是中国人的发明,可现在国内企业面临破产,杜邦等国外企业做得远比国内好,这也说明国内企业在市场开拓方面还没有做到位。”郑凯说。

为此,郑凯建议,要想发展生物基尼龙产业,首先是要得到国家的政策扶持,国家应出台更为明确、具体的执行指南。另外,对具有自主知识产权的企业也要加大支持力度。

尽管面临上述问题,但业内人士认为发展生物基尼龙仍是必然趋势。正如刘民英所说:“石油枯竭是迟早的事,寻找石油之外的其他多样化的原料制备材料,是人类共同面临的迫切问题。做好技术储备,相信在适当的时机,会显现出生物基材料的优势。”

尼龙12的合成及应用

PA12即尼龙12,又叫聚十二内酰胺、聚月桂内酰胺,是一种长碳链尼龙。其聚合的基本原料是丁二烯,可以来石油化工,是半结晶-结晶热塑性材料。

20 世纪 70 年代,尼龙 12 首先由赢创工业集团(Evonik)的前身德国德固赛公司在 Marl 率先实现工业化生产,随后瑞士 EMS、法国阿科玛(Arkema)和日本宇部兴产(UBE)也陆续宣布工业化生产的消息,四大生产商已经牢牢掌握尼龙 12 的生产技术近半个世纪。随着 2019 年底万华年产 4 万吨尼龙 12 项目得到环评批复,进入工业化实施阶段,率先实现国产化,打破海外厂商垄断。一、PA12简介尼龙12中存在着大量非极性的亚甲基基团,这使尼龙12分子链的柔顺性较大;尼龙12 中的酰胺基团是极性的,且内聚能很大,它的分子之间可形成氢键,使分子的排列较规整。因此尼龙12的结晶度高,强度也较高。尼龙12吸水率低,耐低温性好,气密性好,耐碱、油脂性能优良,耐醇类和无机稀酸以及芳烃的性能中等,力学性能和电性能亦好,且属自熄性材料。

1)密度 尼龙 12 的相对密度仅为1.01-1.03,是所有工程塑料中最小的,这对减轻汽车质量,降低油耗有一定的作用。如果按单位体积比较,尼龙 12 在价格和性能上具有优势。2)熔点尼龙 12 的熔点为172-178℃,稍低于尼龙11,完全能够满足汽车燃油管和气制动管的工作环境温度要求。3)吸水性众所周知,尼龙制品最大的缺点就是吸水性大,尺寸稳定性难以保证。而PA12具有尼龙产品中最低的吸水率,这是由于尼龙12中的亚甲基分子大大降低了亲水基团,这使尼龙 12 具有很大的优势。4)抗冲击强度抗冲击强度是一项重要的技术指标,对于经常暴露在空气中的尼龙12管,这项指标尤其重要。尼龙12 在-20℃和-40℃下按标准进行试验,均无断裂现象,完全符合使用要求。尼龙12 抗冲击性能十分优异。5)低温性能尼龙12的脆性温度最低,达-70摄氏度,因此,可广泛用于耐低温的部件。下表列出尼龙树脂的脆性温度:

PA12PA11PA6PA66-70-60-25~-10-15~0PA12PA11PA6PA66-70-60-25~-10-15~0

6)柔韧性

增塑剂对尼龙 12 物理性能的影响集中表现在树脂的弹性模量上。尼龙 12 有三种基本类型的树脂,它们的主要区别是因增塑剂含量不同而形成了不同的柔韧性。随着增塑剂可萃取组分含量的增高,树脂的弹性模量降低。7)低磨耗和低摩擦性能尼龙 12 有优异的低磨耗和低摩擦性能及自润滑性能,因此尼龙 12 产品摩擦噪声很低。下表给出了尼龙 12 与其它塑料经泰伯圆盘试验得到的数值。

材料泰伯磨耗/mg(1000次)摩擦系数临界压力速度值/Pa·m·s-1干磨23℃,50%RHPA12430.2107 873PA1146——PA6650.26117 680PA668120.26137 293PC13—0.3858 840聚甲醛14—0.2117 680

8)耐燃油性能

在汽车上,目前使用的含氧燃油、高芳烃燃油和酒精混合燃油会导致许多软管材料的分解。经试验,仅尼龙11、尼龙 12 和碳氟树脂弹性体可在此环境下使用。而在汽车燃油的作用下,几乎其他品种尼龙都会溶涨,从而导致尺寸改变。9)耐氯化锌溶液氯化锌会出现在车底环境中。在一定的温度和湿度下,路上的盐分与镀锌钢板或含锌底漆发生反应,形成具有腐蚀作用的氯化锌。此外臭氧老化、紫外线照射、温度条件等等,都会带给零件不同程度的损伤,降低使用寿命。尼龙12耐氯化锌溶液的能力很强。由于尼龙 12 中不存在容易受到臭氧进攻的不饱和双键,因此不会发生臭氧老化问题。另外,尼龙 12的抗紫外线性能也十分优异。二、PA12的应用 PA12 是应用最为广泛的长碳链尼龙,它除了具备一般尼龙的大多通用性能之外,吸水率较低,并且具有较高的尺寸稳定性、耐高温、耐腐蚀、韧性好、易于加工等优点。与另一长碳链尼龙材料PA11相比,PA12 的原材料丁二烯的价格仅为 PA11 原料蓖麻油的三分之一,可代替 PA11 应用于大部分场景,在汽车燃油管、气制动软管、海底电缆、3D 打印等诸多领域都有广泛的应用。1. 汽车领域

尼龙 12 可广泛应用于汽车流体输送管线,包括燃油管线、离合器管线、真空刹车增压器管路、空气刹车管路、电池冷却液管线以及上述管线的接头,因其安全可靠,是优良的汽车轻量化材料。

尼龙 12 汽车油管

油门踏板


宇部兴产 UBE PA12软管2. 管道线缆

PA12 材料多年来已应用于陆上和海上的柔性立管、燃气管、内衬、钢管涂层,可以防止海水冲刷侵蚀和油料流体的腐蚀,用于制造输送海底油气产品和入并流体的柔性立管、高达 20bar 压力下的天然气分送系统等。尼龙 12 的脆化温度低,耐候性优,尤适用于全气候(-50~70℃)使用要求的野外特种用途通信电缆的制造。

PA12挂车管


赢创PA12塑料光纤(POF)


PA12在石油与天然气管道上的应用3.3D打印相比其他材料,PA12 粉末具有高流动性、低静电、低吸水性、熔点适中及制品的高尺寸精度等优异的特性,耐疲劳性和韧性也可满足需要较高机械性能的工件,因此尼龙 12 逐步成为工程塑料 3D 打印的理想材料。

PA12 3D打印赛车歧管,惠普

PA12 材质的3D打印呼吸阀4. 医疗PA12 还被用作护理医疗材料,导管材料的机械性能尤为重要,制成的导管必须易于穿线,但不能弯曲且永不破裂。PA12 因高爆破压力,柔韧性好,耐化学药品,与体液相容且无毒,符合美国食品药品管理局和欧盟的医疗产品要求,是导管生产优良的材料。

赢创医用PA12系列5. 生活用品

PA12优异的耐疲劳性,免喷涂,可用于眼镜的镜框。


PA12眼镜框架6. 高级涂料、粘合剂用尼龙12涂覆金属,涂膜耐摩耗性最好,因此常用于生产成高级涂料和粘合剂。PA12可应用在新型洗碗机的碗架中,保证金属碗架在高温清洁剂环境下不受磨损,使用寿命更长;还可应用在户外家具上,如公园的长椅,在涂覆PA12后可以有效地预防金属腐蚀。

PA12洗碗机碗架涂料

文章来源:塑料圈子。微信号:化工新材料收集。

全球生物基尼龙主要生产企业盘点!

来源:《生物基聚酰胺研究进展》生物工程学报、信达证券、化工新材料编辑整理


生物基塑料有优秀的减排能力,在碳中和的发展战略目标下具有革命性的意义。据European Bioplastics数据统计,全球前五大生物基塑料是淀粉基塑料、PLA、PA、PE、及PTT,占总产量近 70%,其中PA占比约12%。



图 2020年全球生物基塑料产能分布 来源European Bioplastics

聚酰胺(Polyamide,PA),俗称尼龙,在我国用作纤维时,称为锦纶,是指分子主链中含有酰胺键 (-NH-C(O)-)的一类聚合物。产业化以来,聚酰胺已被广泛用于纺织、汽车、电子电器、包装、体育产品等方面。生物基聚酰胺的研究紧跟石油基聚酰胺的研究。在上世纪50年代,法国Arkema公司利用蓖麻油作为原料,合成全生物基聚酰胺PA11,该公司以Rilsan为商标,将全生物基PA11应用于汽车行业、电子电器、耐压管道、运动器械、医药和食品包装、水处理等领域。随着经济和环境的不断发展,生物基聚酰胺现已成为材料行业的研究热点。

目前已经商品化的生物基聚酰胺产品中,主要有PA1010、PA11、PA610、PA410等,此外还有多种生物基聚酰胺正在研发。虽然当前生物基聚酰胺的产量不足聚酰胺总量的1%,但生物基聚酰胺的研究和产业化已吸引了杜邦、巴斯夫、阿科玛、DSM、朗盛、EMS、兰蒂奇、赢创等传统化工巨头纷纷布局规划。



据Rennovia公司的预测,到2022年,全球生物基PA66的产量将达到100万吨,同时生物基聚酰胺的价格也将大幅度下降。

一、国外生物基尼龙主要生产企业

1、阿科玛

近年来,阿科玛公司在蓖麻油方面的布局逐渐完善:其收购了癸二酸生产商卡斯达,以及苏州翰普高分子材料,还有一家从事蓖麻油生产的印度公司。近年来,通过产业链整合,阿科玛已成为了全球生物基PA1010的最大供应商之一。4月22日,阿科玛发布公告称,阿科玛位于新加坡裕廊岛的新工厂将于2022年上半年开始生产氨基十一酸单体及其Rilsan®聚酰胺11(PA11)高性能聚合物,此次新工厂的投建将会提升阿科玛全球PA11 50%的产能,新工厂也将成为阿科玛第二家氨基十一酸单体生产基地。


2、赢创

赢创在2009年首推生物基聚酰胺VESTAMID®Terra,2019年重组其聚酰胺业务,并在德国投资约4亿欧元(约合人民币31.23亿元)建造全新的PA12一体化生产装置,扩大其在德国马尔化工园区内透明聚酰胺的生产,投入使用后,其总体产能将翻倍。

赢创发布的透明尼龙新牌号TROGAMID®myCX eCO,含有40%的生物基原料,完全使用可再生能源。


3、杜邦

杜邦利用从蓖麻油(一种非可食用植物)中提取的癸二酸取代碳氢化合物,制备出再生生物基聚合物Zytel®RS。杜邦Zytel®RS尼龙树脂产品系列中,PA1010和 LCPA 中的可再生来源材料占20%-100%,PA610中的可再生来源材料占20%-63%。


4、巴斯夫

2010年,巴斯夫宣布向市场推出由己二胺和癸二酸生产,癸二酸由蓖麻油制成的生物基尼龙610。早先尼龙610生产厂在德国路德维希港。对于特种聚合物业务,巴斯夫在2013年进行了一系列投资,其中包括收购马扎费罗巴西的聚酰胺聚合物业务。近期,巴斯夫与Sculpteo合作推出四种由可再生蓖麻油制成的尼龙PA11 3D打印粉末,生物基PA已用于马自达汽车关键零部件。


5、兰蒂奇

兰蒂奇集团拥有35年的高技术聚酰胺生产经验,多样化的配方。其中有PA6.10 的Radilon® D系列,以可再生能源为基材制备而成。PA6.12的Radilon® DT系列及共聚物PA6.10/6.6的RADILON CD系列,也都是都是来自纯天然的生物基材。


6、帝斯曼

DSM以丁二胺为原料,生产出符合碳中和概念的PA410,以及PA4T及其共聚物。据悉,这一生产技术的相关商业化装置已于2014年开建,凭借独有技术DSM生产出的生物基己二胺,其成本要比传统的石油基己二胺降低20-25%,同时减少50%的温室气体排放。

近期,帝斯曼在生物基聚酰胺方面开发了高性能EcoPaXX生物基PA410系列产品,此外还以该产品为基础开发出PA410新型聚酰胺薄膜用于饮用水方面。


7、索尔维

索尔维通过采用蓖麻油基制备出PA10生物基尼龙,机械性能优,熔点高达215℃。索尔维在2011年9月收购了罗迪亚公司,TECHNYL系列尼龙是原罗地亚尼龙产品线,

近期,索维尔采用非食物可再生原料,利用100%的可再生电力生产出低碳排的高性能生物基尼龙,扩展其产品品种,可用于电动汽车中高性能电气和电子应用。


二、国内生物基聚酰胺主要生产企业

生物基尼龙1010最早于1958年在我国被研发问世,上海赛璐珞公司用蓖麻油合成了唯一的尼龙原品种PA1010,主要制造商是苏州汉普高分子材料有限公司,2011年,法国的阿科玛收购了这家中国公司。目前,金发科技、凯赛生物等企业也已开发了小批量实现量产的生物基尼龙,还有部分企业在进行项目扩建;


1、金发科技

基于纯PA10T的高熔点研究发现,金发科技将其实现商业化,在2009年推出了Vicnyl品牌的PA10T产品。据说PA10T树脂的原料近一半来自蓖麻,综合性能优异。2013年10月,金发科技第一个5000吨/年PA10T聚合装置投产。随后又开发出了PA10T基LED照明支架材料。


2、凯赛生物

上海凯塞生物技术股份有限公司(688065SH)成立于2000年,主要聚焦聚酰胺产业链,其产品包括可用于生物基聚酰胺生产的单体原料—系列生物法长链二元酸和生物基戊二胺,以及系列生物基聚酰胺等相关产品。总部和研发中心位于上海浦东张江高科技园区:2个生产基地分别位于金乡和乌苏

金乡凯赛的千吨级生物基聚酰胺生产线已开始小批量销售,乌苏基地10万吨/年的生物基聚酰胺生产线在调试过程中,计划于2021年中期开始量产。

2020年10月10日,凯赛生物与山西综改示范区签署项目合作协议,总投资250亿元,拟建年产90万吨生物基聚酰胺项目和年产8万吨生物法长链二元酸项目。


3、伊品生物

宁夏伊品生物科技股份有限公司成立于1999年,经过近20年的努力,已发展成为具有行业竞争优势、集产学研为一体的现代化生物制造企业,是全球生物氨基酸细分行业龙头企业。伊品生物与中科院微生物研究所合作,联合开展戊二胺技术及中试研究,现已取得突破性成果。

公司旗下控股的黑龙江伊品生物科技有限公司规划投资33亿元,建设生物基聚酰胺项目。一期建设2万吨戊二胺及尼龙56项目,二期规划建设10万吨生物基尼龙盐项目。至2020年9月,2万吨/年生物基尼龙盐项目已基本建成。二期计划2021年建成。届时可年产尼龙56切片10万吨,可实现销售收入40亿元。


4、阳煤化工

2020年7月1日,阳煤化工股份有限公司和河北美邦工程科技股份有限公司在山西省太原市签署《生物酶法制备尼龙56技术开发合作框架协议》,开发以赖氨酸为原料的生物法生产戊二胺,使用戊二胺与己二酸直接合成尼龙56盐并聚合为尼龙56的技术,建设千吨级的中试装置并进行产业技术开发工作。


5、华阳新材料

2020年10月20日,华阳新材料科技集团与清华大学化工系签订了高性能生物基聚酯和尼龙等的研发和产业化合作备忘录,共同推进生物基材料新技术在山西的产业化。

石油资源的日益匮乏,尤其是伴随着石油资源带来的环境问题,在众多应用领域,生物基塑料能够取代部门基于石化原料的塑料,极大促进了资源的可持续处理。随着全球对环保的追求日益严格,生物基聚酰胺材料的增速将持续领跑材料市场。

参考文献:黄正强, 崔喆, 张鹤鸣, 等. 生物基聚酰胺研究进展. 生物工程学报,2016, 32(6): 761-774

尼龙的种类及性能特点?

聚酰胺(PA)是主链上含有重复酰胺基团—CONH—的聚合物。通常称之为尼龙(Nylon)0 PA是开发早、应用广的工程塑料。1929年美国杜邦公司开始系统研究,并于1935年制得PA66,于1939年首先实现工业化生产。先后陆续出现PA6及其它品种。目前尼龙品种繁多,商品牌号有600余种。我国自1958年开始研究尼龙,主要品种有PA1010、PA6、 PA66、 PA610等。为满足国防和其它工业要求,玻纤增强尼龙、粉末尼龙、单体浇铸尼龙、共聚改性尼龙、芳香尼龙、自润滑尼龙、阻燃尼龙、耐老化尼龙等也逐步商品化了。聚酰胺类聚合物可分为脂肪族聚酰胺、半芳香聚酰胺、全芳香聚酚胺、含杂环芳族聚酰胺以及脂环族聚酰胺等,脂肪族聚酰胺是主要类别,如PA6、 PA66、 PA1010等已实现工业化生产,并得到广泛应用。

根据制备尼龙所用单体不同,脂肪族尼龙分为三类:

1.氨基酸或内酰胺制得的尼龙。用一个数字表示,如PA6、 PA12等,其数字表示单体的碳链上的碳原子数目。

2.二元胺和二元酸制得的尼龙,用两个数字表示,如PA66、 PA610和PA1010等。

3.共聚尼龙,是由以上两类尼龙相应的组合数表示,组合数后括号内指出了缩聚反应中各组分的质量比,如PA66/6(60:40),表示由60份的PA66盐和40份的己内酰胺制得的共聚物。

尼龙的主要特性是力学性能优异,如拉伸强度高、韧性好,能耐反复冲击震动,使用温度范围在一40~100℃;耐磨性能好,摩擦因数低,优异的自润滑性;电绝缘性能好,耐电弧;易于着色且无毒;耐油,耐烃类、酯类等有机溶剂,易于加工成型。不足之处是吸水率较高,尺寸稳定性较差,不耐水、醇类等极性溶剂,这些可通过增强、填充等改性方法克服其不足之处,并可使其它性能有较大提高。

尼龙可用多种成型方法加工,如注射、挤出、浇铸、模压等。作为工程塑料,尼龙主要用于制作耐磨和受力的传动部件,已广泛应用于机械、交通、仪器仪表、电气、电子、通信、化工及医疗器械和日用品中。

聚乳酸塑料在医疗上的应用有哪些?

一级投资君目前发现一个不错的投资赛道,就是生物基材料领域。


首先,请大家看一张图:





这时候敏感的一级领域的投资人就会发现,己二腈我国的产能与产量都是0,那么是不是存在投资机会?

然后继续了解,什么是己二腈?得知:己二腈是聚酰胺66的原材料;聚酰胺就是“尼龙”,这时候大家就明白了,我国连尼龙的原材料都制造不出来??

然后迅速了解下:2018年,己二腈全球产能174.6万吨/年,产量141.2万吨,己二腈(用于生产己二胺)的生产技术目前被英威达、奥升德等公司所控制,且仅有英威达一家大规模对外销售。

我国尚无已建成的己二腈工业化生产装置,所需己二腈几乎全部依赖进口,成本较高,制约了我国己二胺及聚酰胺66产业的发展,已成为我国双单体聚酰胺行业发展核心瓶颈难题。近年有部分厂商发布在国内建设己二腈生产线的信息,相关项目建成后可能在一定程度上缓解中国地区己二腈供应紧张问题(比如齐翔腾达等)。





那我们有什么投资机会呢?


稍微专业的都知道,聚酰胺66是通过石油提炼出来的,我们现在的很多纺织品、塑料产品都是石油经过提炼出来的,这对环境造成了巨大的危害,同时环境污染、安全风险问题日益成为社会高度关注问题。

在这样的大背景下,生物基材料可以利用玉米等采用合成生物学的技术提炼出聚酰胺56(与聚酰胺66差异不大),也能作为下游纺织品、塑料等的原材料。而且生物基材料由于其绿色生产、环境友好、资源节约等特点,已成为快速成长的新兴行业。




我们看聚酰胺66技术难度这么高,那国内采用生物基技术能生产出类似的聚酰胺56么?

有的!而且这家公司已经上市了,每年净利润都超5亿,属于特别赚钱的公司!

这家就是:凯赛生物。

凯赛生物的第一大客户是杜邦公司,也间接说明了凯赛的生物基(利用玉米提炼出产品)得到了国级化工巨头的认可;也同时说明生物基材料是个好的赛道。

那么除了凯赛,还有没有别的投资机会?有的。科创板目前有一家申报企业:海正新材利用玉米提炼出聚乳酸(可降解塑料产品的原材料),取得了不错的效果。






我们都知道塑料,塑料是通过石油提炼出来的,对环境有污染;国家不断出台限塑令(国外比我们限塑的更早),因此找到塑料的替代品成了当务之急。

喝奶茶的女生都知道,奶茶的吸管早就不是塑料制品了,采用了其他原材料制造。现在通过玉米提炼出聚乳酸作为原材料生产可降解的塑料产品,就完美的解决了限塑令的问题。

因此,只要国家未来继续推行碳中和、继续限塑令,那么海正新材利用玉米提炼出聚乳酸(可降解塑料产品的原材料)就有巨大的市场,这也是海正新材报科创板的逻辑。


由于聚乳酸能够替代部分传统塑料,聚乳酸行业的下游产品及领域较多,目前聚乳酸已广泛应用于食品接触级的包装及餐具、膜袋类包装材料、纤维、织物、3D打印材料等产品和领域,在医疗辅助器材、汽车配件、农林环保保等领域也具有较大的发展潜力。


那么,现在还有没有没上市的生物基企业,比如聚乳酸方向的?有:



由于下游市场需求的快速增长,全球乳酸生产企业也纷纷投资建厂以提升乳酸产能。国外方面,2020年1月,Corbion宣布投资1.9亿美元在泰国罗永府新建一条12.5万吨的乳酸生产线,预计2023年建成投产;2021年1月,Corbion宣布对其在北美的5万吨乳酸生产线进行改造,将提升其40%的乳酸产能。国内方面,金丹科技的年产5万吨高光纯L-乳酸工程项目预计将于2021年10月达到预定可使用状态,年产20万吨乳酸项目预计2021年下半年开工建设;丰原生物年产50万吨乳酸第1模块项目已于2020年9月开工,预计到2023年前可以完成年产300万吨乳酸项目建设。


我们看到,聚乳酸的产能这几年不断扩张(主要是下游需求爆发太快了;和宁德时代不断扩产是一个道理)。

丰原生物是所有聚乳酸企业中未来产能最大、技术先进而且没有上市的企业(好多投资人想要获取丰原生物的投资份额,都求而不得)。

丰原生物是所有聚乳酸企业中未来产能最大、技术先进而且没有上市的企业(好多投资人想要获取丰原生物的投资份额,都求而不得)。

甚至国家工信部官网直接发文:支持丰原生物的扩产能!



支持到这么程度,该有的都有了,现在就是最佳投资时点。

一级投资君目前也密切关注丰原生物,想交流该项目的欢迎私聊。

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