柔性管材和用于形成该材料的方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2010年12月29日，申请号为201080058713.3、发明名称为"柔性 管材和用于形成该材料的方法"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本披露总体上设及一种柔性管材W及用于制造上述材料的方法。
【背景技术】
[0003] 当前，柔性管材用于在医疗过程中传输任何类型的液体。柔性聚氯乙締(PVC)是一 种用于医疗管材的典型材料，运是因为它们固有的柔性和半透明性。不幸的是，聚氯乙締管 材具有显著量的低分子量化学物，在医疗过程中运些化学物可W渗入人体中。此外，由于释 放出有毒气体，通过焚烧来处置基于PVC的废弃物造成了环境问题。
[0004] 替代于柔性PVC的材料已经被适配为用于制造柔性医疗管材。可W希望的聚合物 典型地包括柔性的、透明的、并且对于某些应用适当的那些聚合物。不幸地是，运些聚合物 可能不具有对于柔性医疗管材应用所希望的全部物理或机械特性。此外，运些聚合物中的 很多种在蒸汽灭菌下表现都不太好，因为在高于l〇〇°C的溫度下发生了严重的软化。因此， 制造商们经常只能选择他们所希望的物理W及机械特性，而在其是否能够进行蒸汽灭菌方 面无法选择。
[0005] 如此，一种可W进行蒸汽灭菌的改进的聚合物材料是所希望的。
【发明内容】
[0006] 在一个具体实施方案中，柔性管材包括W下项的一种福射交联的共混物:a)-种 第一弹性体聚合物，，包括一种苯乙締热塑性弹性体、乙締乙酸乙締醋弹性体、聚締控弹性 体、或其组合；W及b) -种第二弹性体聚合物，包括一种聚締控弹性体、一种二締弹性体、或 其组合，前提是该第一弹性体聚合物是与该第二弹性体聚合物不同的。
[0007] 在另一个示例性实施方案中，一种用于制造材料的方法包括:提供一个第一弹性 体聚合物，包括一种苯乙締热塑性弹性体、乙締乙酸乙締醋弹性体、聚締控弹性体、或其组 合;提供一种第二弹性体聚合物，包括一种聚締控弹性体、二締弹性体、或其组合，前提是该 第一弹性体聚合物是与该第二弹性体聚合物不同的;将该第一弹性体聚合物与该第二弹性 体聚合物共混;将该共混物挤出或注塑模制;并且用福射使该共混物交联。
【附图说明】
[000引通过参见附图可W更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普 通技术人员变得清楚。
[0009] 图1包括苯乙締热塑性弹性体和二締弹性体在交联前的示例性共混物的物理特 性。
[0010] 图2包括苯乙締热塑性弹性体和二締弹性体在交联后的示例性共混物的物理特 性。
[0011] 图3包括对苯乙締热塑性弹性体和二締弹性体的、有或没有电子束交联处理的示 例性共混物的动态力学分析(DMA)结果的一个图形表示。
[0012] 图4包括苯乙締热塑性弹性体和二締弹性体管在电子束交联处理前的示例性共混 物的物理特性。
[0013] 图5包括苯乙締热塑性弹性体和二締弹性体管在电子束交联处理后的示例性共混 物的物理特性。
[0014] 图6包括对苯乙締热塑性弹性体和二締弹性体的、有或没有电子束交联处理的示 例性共混物的动态力学分析(DMA)结果的一个图形表示。
[001引图7包括对乙締、丙締和二締单体的一种S聚体化PDM)与甲基丙締酸乙醋化MA) 的、有或没有电子束交联处理的示例性共混物的动态力学分析(DMA)结果的一个图形表示。
[0016] 图8包括对聚締控弹性体和二締弹性体的、有或没有电子束交联处理的示例性共 混物的动态力学分析(DM)结果的一个图形表示。
[0017] 图9包括对聚締控弹性体和二締弹性体的、有或没有电子束交联处理的示例性共 混物的动态力学分析(DM)结果的一个图形表示。
[0018] 图10包括对聚締控弹性体和二締弹性体的、有或没有电子束交联处理的示例性共 混物的凝胶含量测试结果的一个图形表示。
[0019] 图11包括热塑性弹性体和离子聚合物弹性体在交联前的示例性共混物的物理特 性。
[0020] 在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。
【具体实施方式】
[0021 ]在一个具体实施方案中，柔性管材包括一种第一弹性体聚合物与一种第二弹性体 聚合物的共混物。典型地，该第一弹性体聚合物是一种苯乙締热塑性弹性体、乙締乙酸乙締 醋弹性体、聚締控弹性体、或其组合。典型地，该第二弹性体聚合物是一种聚締控弹性体、二 締弹性体、或其组合。该柔性管材包括该第一弹性体聚合物和该第二弹性体聚合物，其前提 是该第一弹性体聚合物与该第二弹性体聚合物不同。在一个具体实施方案中，该第一弹性 体聚合物和该第二弹性体聚合物不都是聚締控弹性体。该第一弹性体聚合物与该第二弹性 体聚合物的共混物有利地提供了一种能够福射交联的材料。在一个实例中，福射交联作用 包括伽马福射和电子束福射。此外，福射交联的材料可W被灭菌。
[0022]典型地，该苯乙締热塑性弹性体是一种基于苯乙締的嵌段共聚物，例如苯乙締-下 二締、苯乙締-异戊二締、它们的共混物、它们的混合物、W及类似物。在一个实施方案中，可 W设想任何苯乙締热塑性弹性体。示例性的苯乙締热塑性弹性体包括=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-异戊二締-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-异戊二締-下二締-苯乙締 (SIBS)、或其组合。商业实例包括某些等级的Kraton?和Hybrar?树脂。在一个实施方案中， 苯乙締热塑性弹性体包含至少一个自由的締控双键，即一个不饱和双键。例如，在该聚合物 中的自由締控双键的存在提供了在福射下将交联的分子位点。示例性的带有不饱和双键的 苯乙締聚合物包括苯乙締-异戊二締-下二締-苯乙締（SIBS)、苯乙締-异戊二締-苯乙締 (SIS)、苯乙締-下二締-苯乙締（SBS)、W及类似物。在一个实施方案中，苯乙締热塑性弹性 体是饱和的，即不饱和任何自由的締控双键。
[0023] 典型地，该苯乙締热塑性弹性体具有的分子数目是至少约15000Mn，如至少约 25000Mn。在一个实施方案中，该苯乙締热塑性弹性体是W该共混物的总重量按重量计至少 10%、如按重量计至少约20%、或甚至按重量计至少约30%存在。典型地，该苯乙締热塑性 弹性体在该共混物中存在的水平可W基于所希望的最终特性进行优化。
[0024] 典型地，该乙締乙酸乙締醋弹性体是一种非晶相的极性聚合物。如在此所使用的， "非晶相的"是指一种基本上非结晶的（即，没有结晶烙点）的聚合物。已发现在该乙締乙酸 乙締醋聚合物中的乙酸乙締醋的量值决定了该聚合物的结晶性。具体地，在该EVA共聚物中 乙酸乙締醋的百分比越高，则该乙締链的结晶规律性被扰乱或破坏得越大。结晶化作用渐 渐地受阻并且因为含有约50%的乙酸乙締醋的EVA共聚物而基本上不存在了，从而产生了 一种非晶相的聚合物。在一个实施方案中，本披露的乙締乙酸乙締醋具有按该乙締乙酸乙 締醋的总重量的重量计大于约50%的乙酸乙締醋含量。例如，该乙締乙酸乙締醋具有的乙 酸乙締醋含量是大于按该乙締乙酸乙締醋的总重量的重量计约60%至按重量计约80%，如 按该乙締乙酸乙締醋的总重量的重量计约60%至按重量计约70%。此外，对于该非晶相聚 合物，玻璃化转变溫度Tg典型地是低的，例如小于约(TC。在一个实施方案中，对于该非晶相 的乙締乙酸乙締醋，玻璃化转变溫度是小于约(TC,例如小于约-15°C，或甚至小于约-25°C。 在一个实施方案中，该乙締乙酸乙締醋具有的数均分子量(Mn)为约70,000至约90,000,如 约80,000至约85,000。该乙締乙酸乙締醋可W具有的重均分子量(Mw)为约250,000至约 400,000,如约280,000至约350,000。在一个实施方案中，该乙締乙酸乙締醋具有的多分散 性指数(Mw/Mn)为约3.0至约5.0,如约3.5至约4.0。在一个实施方案中，该乙締乙酸乙締醋 具有在190°C/21. IN测试参数下的，如约1至约7,如约1.5至约6的，希望的烙体流动指数 (MI)。总体上，在200°C下使用1001/s的剪切速率的烙体粘度可W是高达约eOOPa.s，如约 400化.S至约500Pa.s。使用10001/s的剪切速率，该烙体粘度可W高达约300Pa.s，例如约 IOOPa. S至约200Pa. S。在一个实施方案中，该溶液粘度在15%浓度的甲苯中是高达约 2000mPa. S，例如约200mPa. S至1 SOOmPa. S，或在30 %浓度的甲苯中高达约50，OOOmPa. S，例 如约7000111?3.3至30,000111?3.3。一种可商购的EVA是来自杜邦公司的El vax?。
[0025] 在一个