一种诊断类医疗设备用高分子材料的制备方法与流程

文档序号:18669928发布日期:2019-09-13 20:51阅读:301来源:国知局

本发明属于医疗设备技术领域,具体涉及一种诊断类医疗设备用高分子材料的制备方法。



背景技术:

医疗设备是指单独或者组合使用于人体的仪器、设备、器具、材料或者其他物品,也包括所需要的软件。医疗设备是医疗、科研、教学、机构、临床学科工作最基本要素。诊断设备属于医疗设备中的一种,其可分为如下几类:x射线诊断设备、超声诊断设备、功能检查设备、内窥镜检查设备、核医学设备、实验诊断设备及病理诊断装备。此类设备几乎都设有外壳,用以保护内部电路器件等。此类外壳多由高分子材料制成。

高分子材料是以高分子化合物为基础的一大类材料的总称;是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,如果按照应用特性来分类,一般被分为纤维、橡胶、粘合剂、塑料等。塑料为合成的高分子化合物,也是一般所俗称的树脂,可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。此类高分子材料需要有良好的抗冲击性能和抗拉伸性能。对此人们不断优化改善其品质,如申请号:cn201510616955.4公开了一种医疗设备用高分子材料及其制备方法,其中通过原料成分的复合使用,提高了整体的力学品质,虽然改善了很多现有材料的使用弊端,但随着社会的进步发展,其综合使用品质仍需进一步的完善。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种诊断类医疗设备用高分子材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种诊断类医疗设备用高分子材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)特种添加料制备:

a.先将不锈钢粉放入到除油液中浸泡处理5~8min,取出后再投入到活化液中浸泡处理3~6min,最后取出用去离子水冲洗至中性后备用;

b.将操作a处理后的不锈钢粉放入到干燥箱内进行干燥处理,期间控制干燥箱内的温度为75~80℃,处理1~2h后取出备用;

c.将操作b处理后的不锈钢粉置于脉冲装置内盛放的电镀处理液中进行特殊电镀处理,6~10min后将不锈钢粉取出备用;

d.将操作c处理后的不锈钢粉放入到干燥箱内进行干燥处理,期间控制干燥箱内的温度为120~125℃,处理1.5~2h后取出得特种添加料备用;

(2)原料称取备用:

按对应重量份称取下列原料备用:30~35份聚丁二烯环氧树脂、8~10份聚四氟乙烯树脂、2~4份聚己二酸乙二醇酯、3~6份萜烯树脂、1~3份环氧树脂、1~2份钛酸四乙酯、2~4份硅烷偶联剂、4~7份橡胶、0.5~1.5份抗氧剂、1~3份硬脂酸锌、6~9份聚酯多元醇、5~8份步骤(1)制得的特种添加料;

(3)预混处理:

将步骤(2)称取的聚丁二烯环氧树脂、聚四氟乙烯树脂、聚己二酸乙二醇酯、萜烯树脂、环氧树脂、钛酸四乙酯、硅烷偶联剂、橡胶、抗氧剂、硬脂酸锌、聚酯多元醇、步骤(1)制得的特种添加料共同投入到高速搅拌机内进行搅拌处理,15~20min后取出得预混料备用;

(4)挤出造粒处理:

将步骤(3)所得的预混料注入到双螺杆挤出机内进行挤出处理,期间控制挤出的转速为160~180转/分钟、挤出机的第一区间温度为150~155℃、第二区间温度为165~170℃、第三区间温度为180~185℃、第四区间温度为195~200℃;最后对挤出的材料用造粒机进行造粒、冷却处理后即可。

进一步的,步骤(1)操作a中所述的不锈钢粉的颗粒大小为800~1000目;所述的除油液为丙酮溶液;所述的活化液是浓度为180~200ml/l的硫酸溶液。

进一步的,步骤(1)操作c中所述的电镀处理液中各成分及其对应含量为:二氯化钯35~40g/l、氯化铵120~125g/l、氨水50~60g/l、磷酸氢二铵45~55g/l、聚乙二醇14~18g/l、羧甲基纤维素5~10g/l,余量为水;所述的特殊电镀处理具体是对不锈钢粉进行脉冲电镀处理,期间控制脉冲的频率为130~135hz、峰值电流为0.10~0.14a、导通时间为2~3ms、关断时间为5~6ms,电镀处理时长为12~14min,脉冲电镀处理时加热保持电镀处理液的温度为44~46℃。

进一步的,所述的脉冲电镀处理时的辅助电极为石墨电极、参比电极为饱和甘汞电极。

进一步的,步骤(2)中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。

进一步的,步骤(2)中所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1790中的任意一种。

进一步的,步骤(3)中所述的搅拌处理时控制高速搅拌机内的搅拌转速为1600~1800转/分钟。

进一步的,步骤(4)中所述的冷却处理时是利用强风进行冷却处理。

现有的高分子材料原料配制仍较为简单,制成的材料性能较中庸,无法进一步提升使用的品质和寿命。对此本发明在常规配料的基础上对其进行了有效的优化改进,明显的提升了高分子材料的性能。其中在制备时独配了一种特种添加料成分,是以不锈钢粉为基体进行加工处理而成,先对不锈钢粉进行了清洗活化处理,为后续的加工打好了基础,随后便进行了特殊电镀处理,是以不锈钢粉作为主电极(将不锈钢粉通过织物等固定盛装成型作为电极使用),辅助电极为石墨电极、参比电极为饱和甘汞电极,然后严格控制脉冲电镀处理时的工艺参数,其中将关断时间控制为导通时间的两倍左右,有效避免了关断时间较短,位于镀件附近的电镀液中的有效成分不能及时补充,造成钯膜在不锈钢表面吸附、成核率低的问题,进而提升了电镀的效果,在电镀处理液中又添加了聚乙二醇和羧甲基纤维素成分,其中聚乙二醇能在脉冲电流关断时间内吸附在不锈钢表面,此时阻止了钯盐的沉积生长,降低了钯膜的晶核粒度,同时又能为后续钯的继续沉积提供更多的活性位点,提高了沉积钯的成核率和致密度,进而改善了钯膜的品质,添加的羧甲基纤维素能协同增强聚乙二醇的吸附固定能力,进一步提升了聚乙二醇的使用效果,并能交联复合固定在不锈钢粉的表面上提升了表面的活性及致密性,最终制得的特种添加料表面性能好,表面形成的膜层与高分子材料间的亲和力高,同时又具有很高的强度、硬度等品质,能够显著提高高分子材料的整体力学品质。

本发明相比现有技术具有以下优点:

本发明对高分子材料的制备方法进行了特殊的改进处理,其各步骤搭配合理,便于推广应用,制得的高分子材料力学品质好,使用稳定,寿命长,极具市场竞争力和生产效益。

具体实施方式

实施例1

一种诊断类医疗设备用高分子材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)特种添加料制备:

a.先将不锈钢粉放入到除油液中浸泡处理5min,取出后再投入到活化液中浸泡处理3min,最后取出用去离子水冲洗至中性后备用;

b.将操作a处理后的不锈钢粉放入到干燥箱内进行干燥处理,期间控制干燥箱内的温度为75℃,处理1h后取出备用;

c.将操作b处理后的不锈钢粉置于脉冲装置内盛放的电镀处理液中进行特殊电镀处理,6min后将不锈钢粉取出备用;

d.将操作c处理后的不锈钢粉放入到干燥箱内进行干燥处理,期间控制干燥箱内的温度为120℃,处理1.5h后取出得特种添加料备用;

(2)原料称取备用:

按对应重量份称取下列原料备用:30份聚丁二烯环氧树脂、8份聚四氟乙烯树脂、2份聚己二酸乙二醇酯、3份萜烯树脂、1份环氧树脂、1份钛酸四乙酯、2份硅烷偶联剂、4份橡胶、0.5份抗氧剂、1份硬脂酸锌、6份聚酯多元醇、5份步骤(1)制得的特种添加料;

(3)预混处理:

将步骤(2)称取的聚丁二烯环氧树脂、聚四氟乙烯树脂、聚己二酸乙二醇酯、萜烯树脂、环氧树脂、钛酸四乙酯、硅烷偶联剂、橡胶、抗氧剂、硬脂酸锌、聚酯多元醇、步骤(1)制得的特种添加料共同投入到高速搅拌机内进行搅拌处理,15min后取出得预混料备用;

(4)挤出造粒处理:

将步骤(3)所得的预混料注入到双螺杆挤出机内进行挤出处理,期间控制挤出的转速为160转/分钟、挤出机的第一区间温度为150℃、第二区间温度为165℃、第三区间温度为180℃、第四区间温度为195℃;最后对挤出的材料用造粒机进行造粒、冷却处理后即可。

进一步的,步骤(1)操作a中所述的不锈钢粉的颗粒大小为800目;所述的除油液为丙酮溶液;所述的活化液是浓度为180ml/l的硫酸溶液。

进一步的,步骤(1)操作c中所述的电镀处理液中各成分及其对应含量为:二氯化钯35g/l、氯化铵120g/l、氨水50g/l、磷酸氢二铵45g/l、聚乙二醇14g/l、羧甲基纤维素5g/l,余量为水;所述的特殊电镀处理具体是对不锈钢粉进行脉冲电镀处理,期间控制脉冲的频率为130hz、峰值电流为0.10a、导通时间为2ms、关断时间为5ms,电镀处理时长为12min,脉冲电镀处理时加热保持电镀处理液的温度为44℃。

进一步的,所述的脉冲电镀处理时的辅助电极为石墨电极、参比电极为饱和甘汞电极。

进一步的,步骤(2)中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。

进一步的,步骤(2)中所述的抗氧剂为抗氧剂1010。

进一步的,步骤(3)中所述的搅拌处理时控制高速搅拌机内的搅拌转速为1600转/分钟。

进一步的,步骤(4)中所述的冷却处理时是利用强风进行冷却处理。

实施例2

一种诊断类医疗设备用高分子材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)特种添加料制备:

a.先将不锈钢粉放入到除油液中浸泡处理7min,取出后再投入到活化液中浸泡处理5min,最后取出用去离子水冲洗至中性后备用;

b.将操作a处理后的不锈钢粉放入到干燥箱内进行干燥处理,期间控制干燥箱内的温度为78℃,处理1.5h后取出备用;

c.将操作b处理后的不锈钢粉置于脉冲装置内盛放的电镀处理液中进行特殊电镀处理,8min后将不锈钢粉取出备用;

d.将操作c处理后的不锈钢粉放入到干燥箱内进行干燥处理,期间控制干燥箱内的温度为123℃,处理1.8h后取出得特种添加料备用;

(2)原料称取备用:

按对应重量份称取下列原料备用:33份聚丁二烯环氧树脂、9份聚四氟乙烯树脂、3份聚己二酸乙二醇酯、5份萜烯树脂、2份环氧树脂、1.5份钛酸四乙酯、3份硅烷偶联剂、6份橡胶、1份抗氧剂、2份硬脂酸锌、8份聚酯多元醇、7份步骤(1)制得的特种添加料;

(3)预混处理:

将步骤(2)称取的聚丁二烯环氧树脂、聚四氟乙烯树脂、聚己二酸乙二醇酯、萜烯树脂、环氧树脂、钛酸四乙酯、硅烷偶联剂、橡胶、抗氧剂、硬脂酸锌、聚酯多元醇、步骤(1)制得的特种添加料共同投入到高速搅拌机内进行搅拌处理,17min后取出得预混料备用;

(4)挤出造粒处理:

将步骤(3)所得的预混料注入到双螺杆挤出机内进行挤出处理,期间控制挤出的转速为170转/分钟、挤出机的第一区间温度为153℃、第二区间温度为168℃、第三区间温度为183℃、第四区间温度为198℃;最后对挤出的材料用造粒机进行造粒、冷却处理后即可。

进一步的,步骤(1)操作a中所述的不锈钢粉的颗粒大小为900目;所述的除油液为丙酮溶液;所述的活化液是浓度为190ml/l的硫酸溶液。

进一步的,步骤(1)操作c中所述的电镀处理液中各成分及其对应含量为:二氯化钯38g/l、氯化铵123g/l、氨水55g/l、磷酸氢二铵50g/l、聚乙二醇16g/l、羧甲基纤维素8g/l,余量为水;所述的特殊电镀处理具体是对不锈钢粉进行脉冲电镀处理,期间控制脉冲的频率为132hz、峰值电流为0.12a、导通时间为2.5ms、关断时间为5.5ms,电镀处理时长为13min,脉冲电镀处理时加热保持电镀处理液的温度为45℃。

进一步的,所述的脉冲电镀处理时的辅助电极为石墨电极、参比电极为饱和甘汞电极。

进一步的,步骤(2)中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。

进一步的,步骤(2)中所述的抗氧剂为抗氧剂1076。

进一步的,步骤(3)中所述的搅拌处理时控制高速搅拌机内的搅拌转速为1700转/分钟。

进一步的,步骤(4)中所述的冷却处理时是利用强风进行冷却处理。

实施例3

一种诊断类医疗设备用高分子材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)特种添加料制备:

a.先将不锈钢粉放入到除油液中浸泡处理8min,取出后再投入到活化液中浸泡处理6min,最后取出用去离子水冲洗至中性后备用;

b.将操作a处理后的不锈钢粉放入到干燥箱内进行干燥处理,期间控制干燥箱内的温度为80℃,处理2h后取出备用;

c.将操作b处理后的不锈钢粉置于脉冲装置内盛放的电镀处理液中进行特殊电镀处理,10min后将不锈钢粉取出备用;

d.将操作c处理后的不锈钢粉放入到干燥箱内进行干燥处理,期间控制干燥箱内的温度为125℃,处理2h后取出得特种添加料备用;

(2)原料称取备用:

按对应重量份称取下列原料备用:35份聚丁二烯环氧树脂、10份聚四氟乙烯树脂、4份聚己二酸乙二醇酯、6份萜烯树脂、3份环氧树脂、2份钛酸四乙酯、4份硅烷偶联剂、7份橡胶、1.5份抗氧剂、3份硬脂酸锌、9份聚酯多元醇、8份步骤(1)制得的特种添加料;

(3)预混处理:

将步骤(2)称取的聚丁二烯环氧树脂、聚四氟乙烯树脂、聚己二酸乙二醇酯、萜烯树脂、环氧树脂、钛酸四乙酯、硅烷偶联剂、橡胶、抗氧剂、硬脂酸锌、聚酯多元醇、步骤(1)制得的特种添加料共同投入到高速搅拌机内进行搅拌处理,20min后取出得预混料备用;

(4)挤出造粒处理:

将步骤(3)所得的预混料注入到双螺杆挤出机内进行挤出处理,期间控制挤出的转速为180转/分钟、挤出机的第一区间温度为155℃、第二区间温度为170℃、第三区间温度为185℃、第四区间温度为200℃;最后对挤出的材料用造粒机进行造粒、冷却处理后即可。

进一步的,步骤(1)操作a中所述的不锈钢粉的颗粒大小为1000目;所述的除油液为丙酮溶液;所述的活化液是浓度为200ml/l的硫酸溶液。

进一步的,步骤(1)操作c中所述的电镀处理液中各成分及其对应含量为:二氯化钯40g/l、氯化铵125g/l、氨水60g/l、磷酸氢二铵55g/l、聚乙二醇18g/l、羧甲基纤维素10g/l,余量为水;所述的特殊电镀处理具体是对不锈钢粉进行脉冲电镀处理,期间控制脉冲的频率为135hz、峰值电流为0.14a、导通时间为3ms、关断时间为6ms,电镀处理时长为14min,脉冲电镀处理时加热保持电镀处理液的温度为46℃。

进一步的,所述的脉冲电镀处理时的辅助电极为石墨电极、参比电极为饱和甘汞电极。

进一步的,步骤(2)中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。

进一步的,步骤(2)中所述的抗氧剂为抗氧剂1790。

进一步的,步骤(3)中所述的搅拌处理时控制高速搅拌机内的搅拌转速为1800转/分钟。

进一步的,步骤(4)中所述的冷却处理时是利用强风进行冷却处理。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例2相比,在步骤(1)特种添加料制备中,省去了电镀处理液中的聚乙二醇和羧甲基纤维素成分,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例2相比,在步骤(1)特种添加料制备中,省去了操作c处理,除此外的方法步骤均相同。

对照组

申请号:cn201510616955.4公开的一种医疗设备用高分子材料及其制备方法。

为了对比本发明效果,对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组对应制得的高分子材料进行性能测试,具体对比数据如下表1所示:

表1

注:上表1中所述的各性能均参照本行业标准进行测试。

由上表1可以看出,本发明方法制得的高分子材料的综合性能得到了显著的提升,使用寿命长,稳定性高,极具推广应用价值。

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