医用耐辐照聚丙烯的研究进展.PDF

第 30 卷 第 3 期 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 Vol.30, No.3 2012 年 6 月 J. Radiat. Res. Radiat. Process. June 2012 医用耐辐照聚丙烯的研究进展 李 敏 肖力光 赵洪凯 刘亚冰 (吉林建筑工程学院材料科学与工程学院 长春 130118) 摘要 随着辐照消毒的兴起，医用耐辐照材料已经成为各国竞相研究开发的热点，引起了人们广泛的关注。 本文综述了近年来国内外医用耐辐照聚丙烯的研究进展，介绍了聚丙烯辐射降解和颜色变黄的机理以及耐辐 照聚丙烯的制备方法。重点介绍了耐辐照聚丙烯的制备方法，并探讨了耐辐照聚丙烯材料在制备方面存在的 问题及今后的发展方向。 关键词 聚丙烯，γ射线，辐射消毒 中图分类号 TQ325.1 聚丙烯（PP ）是目前国内外应用最为广泛，产 后，PP 发生严重降解。Carlsson 等[3]用电子自旋共 量增长最快的合成树脂之一。与其它热塑性树脂相 振和红外光谱直观的研究了 PP 受辐照后降解过程， 比，PP 具有来源广、质轻价廉、无毒无味、强度高、 指出 PP 的辐射降解是一个自动氧化过程。这与 以及热稳定性和化学稳定性好等优点而广泛应用于 Becker 等[4]的研究结果相一致。自由基（烷基自由 医疗器械领域。所有医用产品在使用前都需要进行 基 PP·和烷基过氧自由基 PPO2· ）和氢过氧化物的产 [5] 消毒灭菌。传统的环氧乙烷消毒法存在污染大气和 生是 PP 辐射降解的主要原因，反应式如下 ： 在医疗器械上残留对人体有害的缺陷。同环氧乙烷 消毒法相比，辐射消毒法具有消毒彻底、无残留等 优点[1] 。因此，近年来辐射消毒法正逐步取代环氧 乙烷消毒法。然而普通医用 PP 输注器械的辐射稳 定性差，辐射消毒后 PP 输注器械的物理和机械性 能变劣，颜色变黄，而且随着储存时间的增加，老 [2] 化现象加重，以致于丧失使用性能 。 随着辐射消毒成为医疗用品消毒的主要方式， PP·是 PP 在 γ 射线辐照下发生分子键断裂和 医用耐辐照PP 材料已经成为各国竞相开发的热点。 PPO2·夺取 PP 中的氢原子产生的， PP·的形成是PP 用医用耐辐照 PP 材料制备的用品要求其用 Co 源或 辐射降解的直接原因。一旦 PP 中产生了PPO2·，它 电子加速器辐射消毒后，物理化学性能和颜色都不 夺取了 PP 分子链中的氢原子，形成了氢过氧化物。 发生改变或改变很小，在辐射消毒后不产生有毒物 氢过氧化物缓慢分解，在室温下产生新的自由基， [6] 质。本文对国内外制备耐辐照 PP 材料的研究进展、 这导致了 PP 进一步降解。反应如下所示 ： 对 PP 辐照后的降解和颜色变化机理，以及耐辐照 PP 材料的制备方法等进行了介绍，以期对该领域及 其相关学科的基础研究与应用开发有所裨益。 1 PP 的辐射降解和辐射致色机理 1.1 PP 辐射降解机理 用γ射线或电子加速器在25 kGy 辐照剂量下对 近年来，人们采用 C-13 对 PP 不同位置的碳原 PP 进行辐射消毒，在辐射消毒过程中和辐射消毒 子进行标