[1]Изобретение относится к полимерным композициям на основе полиолефина и может быть использовано в производстве изделий медицинского назначения, в частности пробирок для анализов в медицинских учреждениях и нетканых материалов для изготовления изделий медицинского назначения.
[2]Известна полимерная композиция на основе полиолефинов, включающая кристаллический изотактический полипропилен, кристаллический полиэтилен и аморфную сополимерную фракцию этилена и пропилена, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
[3]| кристаллический изотактический полипропилен | 74-91 |
| кристаллический полиэтилен | 1,8-8,0 |
| аморфная сополимерная фракция этилена и пропилена | 7,2-18 |
[4]см. Патент US №4521566, МПК C08F 29708, C08L 23/16, 1985.
[5]Указанная композиция обладает жесткостью, затрудняющей процесс переработки.
[6]Наиболее близкой по технической сущности является полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения, включающая полиолефин, сополимер и стабилизатор, которая в качестве полиолефина содержит полиэтилен с показателем текучести расплава от 5 до 15 г/10 мин, в качестве сополимера содержит сополимер пропилена с этиленом с содержанием от 3 до 11% этилена и с показателем текучести расплава от 25 до 50 г/10 мин, в качестве стабилизатора она содержит пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат, дополнительно содержит пространственно затрудненный амин, соединение, содержащее аллилированные шестичленные циклы - триаллилизоцианурат, пентаэритрит и концентрат красителя Remafin, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
[7]| указанный сополимер пропилена с этиленом | 98,795-90,00 |
| указанный полиэтилен | 1,000-5,000 |
| пространственно затрудненный амин | 0,050-0,500 |
| триаллилизоцианурат | 0,005-2,000 |
| указанный стабилизатор | 0,050-1,000 |
| пентаэритрит | 0,050-0,500 |
| концентрат красителя Remafin | 0,050-1,000 |
[8]см. Патент RU №2515558, МПК C08J 3/20 (2006.01), C08L 23/16 (2006.01), C08L 23/06 (2006.01), C08K 5/00 (2006.01), 2014.
[9]Недостатками являются недостаточная стойкость изделий к действию ионизирующего излучения из указанной полимерной композиции и, как следствие, короткий срок хранения изделий из него.
[10]Задачей изобретения является повышение радиационной стойкости изделий из заявленной полимерной композиции.
[11]Техническая задача решается тем, что полимерная композиция, стойкая к воздействию ионизирующего излучения, включающая полиолефин, сополимер, пространственно затрудненный амин, триаллилизоцианурат и стабилизатор, согласно изобретению в качестве полиолефина она содержит полипропилен с показателем текучести расплава 25-35 г/10 мин, в качестве сополимера она содержит блок-сополимер - дивинилстирольный термоэластопласт с показателем текучести расплава не более 1 г/10 мин, в качестве стабилизатора содержит наноцеллюлозу и дополнительно содержит поликарбонат с показателем текучести расплава 6,5±1 г/10 мин при следующем соотношении компонентов, мас. %:
[12]| указанный полипропилен | 95,944-73,45 |
| указанный дивинилстирольный термоэластопласт | 2,000-12,000 |
| пространственно затрудненный амин | 0,050-0,500 |
| триаллилизоцианурат | 0,005-2,000 |
| наноцеллюлоза | 0,0010-0,0500 |
| указанный поликарбонат | 2,000-12,000 |
[13]Решение технической задачи позволяет повысить радиационную стойкость полимерной композиции, позволяющей получать из нее изделия медицинского назначения с повышенным сроком хранения изделий.
[14]Полимерная композиция содержит:
[15]полипропилен с показателем текучести расплава (ПТР) 25-35 г/10 мин, показатель текучести расплава определяют при температуре 230°С и нагрузке 2,16 кг по ГОСТ 11645-73, см. https://www.nknh.ru/upload/iblock/49a/1562r.pdf
[16]поликарбонат с показателем текучести расплава (ПТР) 6,5+1 г/10 мин, показатель текучести расплава определяют при температуре 300°С и нагрузке 1,2 кгс по ГОСТ 11645-73,
[17]см. http://www.kazanorgsintez.ru/upload/catalog/PK.pdf
[18]Дивинилстирольный термоэластопласт, структурная формула:
[19]
,
[20]содержит 70% полибутадиена и 30% полистирола, с показателем текучести расплава не более 1 г/10 мин, показатель текучести расплава (ПТР) дивинилстирольного термоэластопласта определяют при температуре 190°С и нагрузке 5 кг по ГОСТ 11645-73, см. http://sibur-int.ru/product/rubber/catalog/item74.php
[21]Пространственно затрудненный амин, структурная формула:
[22]
,
[23]имеет химическое название: поли-(N-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4-гидрокси-пиперидилсукцинат) и известен под торговой маркой «Tinuvin 622»;
[24]Триаллилизоцианурат, структурная формула:
[25]
,
[26]относится к классу шестичленных гетероциклов, имеет химическое название триаллил-сим-триазин-2,4,6(1Н,3Н,5Н)-трион. Способ его получения описан, см. Патент RU №2427576, МПК C07D 251/34(2006.01), 2011, и используют его в качестве сшивающего компонента для термопластиков и синтетического каучука.
[27]Наноцеллюлоза, структурная формула:
[28]
[29]Наноцеллюлоза представляет собой набор наноразмерных волокон целлюлозы с высоким отношением сторон (длины к ширине). Типичная ширина такого волокна составляет 5-20 нм, а продольный размер варьируется от 10 нм до нескольких микрон. Материал обладает свойством псевдопластичности, т.е. является вязким при обычных условиях и ведет себя как жидкость при физическом взаимодействии (тряске, взбалтывании и т.п.). Способ ее получения описан, см. RU Патент №2505545, МПК D01F 2/00(2006.01), С08В 15/02 (2006.01), С08В 15/00 (2006.01), В82В 3/00 (2006.01), 2014.
[30]Использование наноцеллюлозы в качестве добавки, повышающей стойкость к воздействию ионизирующего излучения неизвестно.
[31]Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.
[33]Компоненты полимерной композиции берут в соотношении, мас. %:
[34]| полипропилен с ПТР, равным, 35 г/10 мин | 95,944 |
| дивинилстирольный термоэластопласт, | |
| содержащий 70% полибутадиена и | |
| 30% полистирола, с ПТР, равным, 1 г/10 мин | 2,000 |
| пространственно затрудненный амин - | |
| поли-(К-бета-гидроксиэтил-2,2,6,6-тетраметил-4- | |
| гидрокси-пиперидилсукцинат) | 0,050 |
| триаллилизоцианурат | 0,005 |
| наноцеллюлоза | 0,0010 |
| поликарбонат с ПТР, равным, 6,5 г/10 мин | 2,000 |
[35]Для получения нетканого материала указанные компоненты загружают в экструдер и расплавляют при температуре 190-220°С. Из экструдера, расплавленная композиция поступает в фильеру, где происходит формирование волокон при прохождении ее через мелкие отверстия, обычно расположенные одним или несколькими рядами в фильере. Нити быстро охлаждают с помощью воздуха при низком давлении, подвергают пневматической вытяжке и укладывают на движущуюся перфорированную плиту, ленту или "формующую сетку", где происходит образование нетканого материала. Нетканые материалы из расплава получают с плотностью 35 г/м.
[36]Для определения прочности при растяжении, относительного удлинения в продольном направлении и прочности при разрыве нетканых материалов определяют по ГОСТ Р 53226-2008. Полотна нетканые. Методы определения прочности.
[37]Примеры 2-6 аналогичны примеру 1.
[38]Соотношения компонентов и свойства нетканого материала из полимерной композиции приведены в таблице 2.
[39]Образцы нетканого материала, полученные по примерам 1-6, подвергают стерилизации на радиационно-технологической установке «Электронный стерилизатор» с ускорителем электронов УЭЛВ-10-10-С-70 (ИФХЭ РАН) дозами 30 и 75 кГрей, см. Методика МИ 2649-2001 «ГСИ. Поглощенные дозы фотонного и электронного излучений при установлении стерилизующей и максимально допускаемой дозы для изделий медицинского назначения, подвергаемых радиационной стерилизации. Методика выполнения измерений».
[40]Показатели прочности и относительного удлинения при растяжении и прочности при разрыве нетканых материалов определяют до и после воздействия на образцы ионизирующего излучения.
[41]Для получения готовых изделий из полимерной композиции в виде, например, пластиковых пробирок, указанные компоненты загружают в смеситель, где происходит смешение компонентов при 190-220°С, затем полученную смесь гранулируют в шнековом экструдере при 190-230°С, далее полученные гранулы загружают в литьевую машину, готовые изделия (пробирки) получают при 160-220°С.
[42]Мутность полученных изделий определяют по ГОСТ 15875-80. Пластмассы. Методы определения коэффициента пропускания и мутности. Прочность и протекание пробирок определяют по ГОСТ ISO 6710-2011. Показатель текучести расплава определяют по ГОСТ 11645-73. Пластмассы. Метод определения показателя текучести расплава термопластов.
[43]Соотношения компонентов и свойства полученных изделий - пробирок приведены в таблице 3.
[44]Образцы изделий (пробирок) подвергают стерилизации на радиационно-технологической установке «Электронный стерилизатор» с ускорителем электронов УЭЛВ-10-10-с-70 (ИФХЭ РАН) дозами 25, 56 и 73 кГрей, см. Методика МИ 2649-2001 «ГСИ. Поглощенные дозы фотонного и электронного излучений при установлении стерилизующей и максимально допускаемой дозы для изделий медицинского назначения, подвергаемых радиационной стерилизации. Методика выполнения измерений».
[45]Показатели мутности, прочности и показателя текучести расплава изделий (пробирок) определяют до и после воздействия ионизирующего излучения.
[46]В таблице 1 приведены свойства нетканого материала, изготовленного из полимерной композиции по прототипу.
[47]
[48]
[49]
[50]Изготовление нетканого материала из полимерной композиции по прототипу расплавляют в экструдере при температуре 200-230°С, тогда как при изготовлении нетканого материала из заявляемой композиции температура в экструдере составляет 190-220°С.
[51]В таблице 3 приведены свойства изделий (пробирок), изготовленных из заявленной полимерной композиции, и контрольный образец из полипропилена для сравнения.
[52]
[53]
[54]Изготовление нетканого материала из полимерной композиции по прототипу расплавляют в экструдере при температуре 200-230°С, тогда как при изготовлении нетканого материала из заявляемой композиции температура в экструдере составляет 190-220°С.
[55]Как видно из примеров конкретного выполнения, см. Таблицу 2, нетканый материал, полученный на основе заявляемой полимерной композиции, обладает по сравнению с прототипом повышенной радиационной устойчивостью до 14,3%, которую характеризует значение показателя прочности при разрыве, и это значение показателя сохраняется до и после воздействия ионизирующего облучения дозой, аналогичной по прототипу.
[56]Как видно из примеров конкретного выполнения, см. Таблицу 3, изделия (пробирки), полученные на основе заявляемой полимерной композиции и облученные дозой 73 кГрей, обладают по сравнению с контрольным образцом с повышенной радиационной устойчивостью до 58%, которую характеризует значение показателя текучести расплава, и это значение показателя сохраняется до и после воздействия ионизирующего облучения.
[57]Таким образом, решение технической задачи позволяет повысить радиационную стойкость полимерной композиции и получать из нее изделия медицинского назначения с повышенным сроком хранения.
