一種醫用藥品包裝用聚乙烯的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于醫藥醫療領域的包裝用材料的制備方法，具體是醫用藥品包 裝用聚乙烯的制備方法。
【背景技術】
[0002] 塑料以其優異的性能、良好的生物相容性及可塑性，很好地滿足了醫療領域的嚴 苛要求，在醫療產品上得到廣泛應用。從簡易到復雜、低端到高端，醫用塑料制品包括一次 性注射輸液器，醫用導管，以醫用托盤、塑料容器為主的耐用醫療產品，以吸塑包裝、塑料瓶 為主的醫療外包裝，人工器官，大中小型醫療診斷儀器等。
[0003] 醫藥包裝是醫用塑料的很大的用處之一，是一種增長較快的大宗醫用塑料制品。 用于制造醫用塑料制品的原料多達90多種，包括聚烯烴類、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二 醇脂、硅橡膠、聚氯酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚醚、聚砜、聚丙烯酸酯等。不同種類的塑料在醫 用塑料市場上的消費比例是不同的，其中聚氯乙烯和聚乙烯用量最大。聚氯乙烯的主要問 題是存在析出增塑劑、吸附藥物（或與藥物反應）、滅菌方法受限、加工降解和廢棄物污染 環境等問題。由于聚氯乙烯樹脂及其添加劑對人體健康和環境存在隱患，因此亟需其替代 品，其中聚乙烯是理想的聚氯乙烯替代材料。
[0004] 對于醫用藥品包裝用聚乙烯，實際應用過程中，最大的問題莫過于在保證較高強 度的同時，有效地控制重金屬含量和溶出物含量，而這兩項指標是作為醫用藥品包裝十分 關鍵的因素。怎樣在現有過氧化物引發聚合反應的制備技術的基礎上，通過關鍵操作條件 參數的調整和控制，來實現有效地控制聚乙烯產物中重金屬和溶出物含量，一直是本領域 的瓶頸和難題。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是提供一種醫用藥品包裝用聚乙烯的制備方法。通過該方法制得的 醫用藥品包裝用聚乙烯，在具有較高強度、較好的耐溶劑性的同時，還能夠控制重金屬含量 低于3ppm且溶出物含量低于30mg。
[0006] 本發明方案為：一種醫用藥品包裝用聚乙烯的制備方法，乙烯烴壓縮，在一定反 應壓力下進行加熱后進入管式反應器，在第一反應區經有機過氧化物引發聚合，在第二、第 三、第四反應區分別注入過氧化物進行聚合，使用分子量調節劑調整產物結構，之后進行 冷卻分離，得到聚乙烯，所述反應壓力為275MPa，四個反應區反應溫度依次分別為275°C、 280°C、280°C、275°C，分子量調節劑為丙醛，丙醛流量為25-28kg/h，聚乙烯產物的流變學特 征粘度值超66000Pa. s且特征模量值低于3120Pa，所述流變學特征粘度值和特征模量值如 下測得：用模具將聚乙烯樣品放置于熱壓機上，在200-260°C、2-4MPa壓力和8-10分鐘熔融 時間、2-4分鐘的熱壓時間的控制下待樣品完全熔融后壓制成待用均勻測試樣片；將樣片 置于應變控制型流變儀夾具上，通過設置流變儀具體測試參數，包括溫度，施加的應變、轉 動頻率、取點模式及積分時間，測得角頻率為0. lrad/s時的特征粘度值，同時測得相角為 60°時的特征模量值。
[0007] 上述第一反應區注入過氧化物為1. 85L過氧化氫二叔丁基、3. 05L過氧化特戊酸 叔丁酯、2. 53L過氧化碳酸-2-乙基己酸叔丁酯和2. 38L過氧化-3, 5, 5-三甲基己酸叔丁 酯。
[0008] 上述第二反應區注入過氧化物為7. 84L過氧化氫二叔丁基、0.09L過氧化碳 酸-2-乙基己酸叔丁酯和0. 53L過氧化-3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯。
[0009] 上述第三反應區注入過氧化物為5. 38L過氧化氫二叔丁基、0. 08L過氧化碳 酸-2-乙基己酸叔丁酯和0. 20L過氧化-3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯。
[0010] 上述第四反應區注入過氧化物為4. 98L過氧化氫二叔丁基、0.03L過氧化碳 酸-2-乙基己酸叔丁酯和0. 69L過氧化-3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯。
[0011] 上述熱壓機溫度為210-230°C，樣品熔融時間為8. 5-9. 5分鐘，所用熱壓機壓力為 2. 5-3. 5Mpa，熱壓機熱壓時間為3-4分鐘。
[0012] 上述設置的流變儀具體測試參數中，溫度參數為200-2KTC中的一個定值。
[0013] 上述設置的流變儀具體測試參數中，應變為0. 5% -3%中的一個定值。
[0014] 上述設置的流變儀具體測試參數中，轉動頻率范圍為0. 01rad/s-600rad/s。
[0015] 上述設置的流變儀具體測試參數中，取點模式為對數取點法，每個數量級至少取3 個點，積分時間為各測試頻率下的2個測試周期。
[0016] 與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：通過本發明方案方法制得的醫用 藥品包裝用聚乙烯，在具有較高強度、較好的耐溶劑性的同時，還能夠控制重金屬含量低于 3ppm且溶出物含量低于30mg。
【具體實施方式】
[0017] 以下對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。下列實施 例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件。
[0018] 本發明方案中，反應壓力為275MPa，四個反應區反應溫度依次分別為275°C、 280°C、280°C、275°C，分子量調節劑為丙醛，丙醛流量為25-28kg/h，反應溫度過高或過低、 反應壓力過高或過低、分子量調節劑用量過高或過低，都會導致制備出的醫用藥品包裝用 聚乙烯分子量及分布、支化度的變化，從而影響了重金屬含量和溶出物含量是否能夠達到 標準。
[0019] 本發明中，用模具將醫用藥品包裝用聚乙烯樣品在熱壓機上，溫度范圍為 200-260°C、熔融時間為8-10分鐘、壓力為2-4Mpa、熱壓時間為2-4分鐘，此四類參數必須同 時分別在上述范圍內，才能制得所需樣片，否則溫度過高或高低，熔融時間過短，壓力過大 或過小，熱壓時間過短或過長，都會造成如粉料或粒料不能完全恪融、出花、有紋路、有白點 等導致樣片不均勻的現象，不均勻的樣片不能用于后續流變學測試，否則數據不準確可靠。
[0020] 流變學測試條件中，經過大量實驗摸索，本發明方案確定是實驗條件為用25mm 錐角為5°的錐板作為夾具，溫度空制在200-210°C，應變為0. 5-3%，頻率測試范圍為 0. 01-600rad/s，積分取點數至少為3個點，測試周期為2周期，以上參數必須同時分別在上 述范圍內，超過上述范圍會導致因熔融不均問題、粘彈性線性區問題、應變回復問題、測試 時間過長問題、測試過程中樣品發生分解的問題、超過儀器控制上下限等等，影響本發明方 案的測試精度、準確性和有效性。 實施例1
[0021] 乙烯烴壓縮，在275MPa反應壓力下進行加熱后進入管式反應器，在第一反應區經 有機過氧化物引發聚合，在第二、第三、第四反應區分別注入過氧化物進行聚合。第一反應 區注入過氧化物為1. 85L過氧化氫二叔丁基、3. 05L過氧化特戊酸叔丁酯、2. 53L過氧化 碳酸-2-乙基己酸叔丁酯和2. 38L過氧化-3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯，第二反應區注入 過氧化物為7. 84L過氧化氫二叔丁基、0. 09L過氧化碳酸-2-乙基己酸叔丁酯和0. 53L過 氧化-3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯，第三反應區注入過氧化物為5. 38L過氧化氫二叔丁基、 0. 08L過氧化碳酸-2-乙基己酸叔丁酯和0. 20L過氧化-3，5，5-三甲基己酸叔丁酯，第四反 應區注入過氧化物為4. 98L過氧化氫二叔丁基、0. 03L過氧化碳酸-2-乙基己酸叔丁酯和 0. 69L過氧化-3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯。
[0022] 四個反應區反應溫度依次分別為275°(：、280°(：、280°(：、275°(：，使用丙醛調整產物 結構，丙醛流量為25kg/h，之后進行冷卻分離，得到醫用藥品包裝用聚乙烯。
[0023] 用模具將聚乙烯粒料放置于熱壓機上，在200 °C下熔融8. 5分鐘，隨后施以3. 5Mpa 的壓力持續熱壓4分鐘，壓制得到待用均勻測試樣片；將樣片置于應變控制型流變儀直徑 為25mm錐角為5°的錐板夾具上，該流變儀扭矩精度為0.1 nNm，設置溫度為200°C，施加 3%的應變，設置檢測頻率范圍為0. 01-100rad/S，以對數模式每個數量級取3個數據點，積 分時間設置為2個周期，測得角頻率為0. lrad/s時的特征粘度值，同時測得相角為60°時 的模量值，將測量值列于表1。 實施例2
[0024] 乙烯烴壓縮，在275MPa反應壓力下進行加熱后進入管式反應器，在第一反應區經 有機過氧化物引發聚合，在第二、第三、第四反應區分別注入過氧化物進行聚合。第一反應 區注入過氧化物為1. 85L過氧化氫二叔丁基、3. 05L過氧化特戊酸叔丁酯、2. 53L過氧化 碳酸一 2-乙基己酸叔丁酯和2. 38L過氧化-3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯，第二反應區注入 過氧化物為7. 84L過氧化氫二叔丁基、0. 09L過氧化碳酸-2-乙基己酸叔丁酯和0. 53L過 氧化-3, 5, 5-三甲基己酸叔丁酯，第三反應區注入過氧化物為5. 38L過氧化氫二叔丁基、 0. 08L過氧化碳酸