聚苯乙烯聚合物基础知识

聚苯乙烯是最通用的塑料树脂材料之一,在许多广泛使用的产品中都有发现。这种坚固的固体塑料由于其耐用性和重量轻,在许多制造业和医疗应用中都很有用。

聚苯乙烯也可以制成泡沫材料用于其他用途。这种膨胀聚苯乙烯(EPS)或挤压聚苯乙烯(XPS)具有有效的绝缘和缓冲特性。在这种形式下,它可以用于家庭绝缘以及轻质,保护性包装。

聚酰胺的特性和性能

聚苯乙烯主要有两种类型。聚苯乙烯晶体,也被称为取向晶体聚苯乙烯,是一种刚性,坚硬的材料,提供弯曲强度。它通常是注塑成型的,可以着色或形成许多成品。聚苯乙烯晶体的一些应用包括包装、光学和医疗产品。
高冲击聚苯乙烯(HIPS)是一种非晶态聚合物,由于其刚性性质,用于医疗器械包装。HIPS收缩均匀,比半结晶聚合物更不容易收缩和翘曲。HIPS用于不高于185°F的低温应用,含有5-10%的丁二烯橡胶。

生产方法

聚苯乙烯是通过加热苯乙烯单体,导致苯乙烯单元附着形成这种长链聚合物的反应而产生的。
商业上使用的聚苯乙烯是由自由基聚合产生的,使用引发剂如过氧化苯甲酰、氧化还原系统和偶氮化合物。由于这会产生放热反应,因此单体-聚合物混合物必须冷却。
质量聚合或本体聚合使用两个阶段的过程。苯乙烯首先在搅拌槽反应器中聚合,以达到低转化率。然后将分散的聚合物转移到管状薄膜反应器中。成品颗粒是在熔融聚苯乙烯通过喷丝器或挤出机泵送后产生的。最终的结果是颗粒状颗粒,大小约为2-5毫米。大量聚合生产通用聚苯乙烯(GPPS),这是一种完全透明和低成本的热塑性塑料。
聚苯乙烯也可以通过溶液聚合制备,其中苯乙烯溶解在乙苯或其他合适的溶剂中。虽然温度控制更容易管理,但溶剂降低了分子量,杂质降低了透明度的外观。另一种方法是悬浮法,通常用于生产可膨胀聚苯乙烯(EPS)和HIPS。

医疗设备和生命科学的常用用途

聚苯乙烯在医疗领域被广泛使用,特别是用于制造植入物、设备和一次性用品,如手套和小瓶。它也用于制造实验室用品,如培养皿、灭菌托盘和移液器。由于具有较宽的光学清晰度,HIPS也被广泛应用于医药容器。低成本和易于加工使这种材料成为这些用途的理想材料。
由于对一次性医疗设备的需求增加,对医用聚合物的需求从未如此之大,并将继续显著增长。

聚苯乙烯的最佳灭菌方法

聚苯乙烯产品的最佳灭菌方法是使用环氧乙烷(EO)气体或伽马射线照射。

在典型的EO消毒程序中有三个步骤。

  1. 预处理:此步骤可确保机房内的温度、压力和湿度达到理想状态。
  2. 灭菌:在实际灭菌过程中,使用EO气体和适量的蒸汽,以确保达到适当的湿度水平。一旦达到所需的浓度,该过程就开始了。
  3. 曝气或脱气:这是周期中最长但最关键的部分,因为必须从物体中除去任何剩余的EO气体。HEPA过滤后的空气在30°C至50°C的温度下循环约48小时。由于气体的毒性,灭菌器不能使用设施的通风系统,因此需要专门的通风管道连接到屋顶。

虽然这个过程是广泛的,但它有效地破坏了微生物和耐药孢子。

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