合成胶乳用于外科手术手套用途的评价.PDF

合成胶乳用于外科手术手套用途的评估 Bert Krutzer, Marianne Ros, Joris Smit 和Wouter de Jong – Kraton 阿姆斯特丹创新中心 摘要 当前大部分外科手术手套仍采用天然胶乳制成。但是，为了降低病人及医务人员过敏的风 险，越来越多的医院期望淘汰包括手术手套在内的天然橡胶制品。目前在手术手套应用领域较 成熟的合成材料包括氯丁橡胶和异戊二烯橡胶 （IR）。 此前人们曾对采用合成材料替代天然胶乳用于手术手套用途的舒适性和保护性产生过怀疑。 但目前，高品质聚异戊二烯材料在卫生保健领域快速增长的应用已经消除了人民的顾虑。 为了更好地强调及支持这一趋势，我们对采用不同原料制成的市售手术手套进行了一系列 对比试验。其中包括拉伸强度、模量、抗穿刺性等机械性能测试。试验结果表明高品质的聚异 戊二烯手术手套具有与天然胶乳手套相当的机械保护性能。此外，高品质的聚异戊二烯手套在 舒适性方面远超过其它合成材料，并相当或好于天然胶乳手套。 引言 当前大部分外科手术手套仍采用天然胶乳制成。天然橡胶是一种产自三叶胶树的聚异戊二 烯，其中含有约 99% 的顺式 1,4-聚异戊二烯。天然橡胶制品具有异味及致敏性（1 类）等缺点， 从而促使人们开发合成取代方案– 其中最成功的实例包括氯丁橡胶和合成聚异戊二烯橡胶。 目前已经商业化的合成聚异戊二烯橡胶有两大类。工业上应用最广泛的是具有较高顺式含 量的齐格勒-纳塔法产品，此类产品的顺式含量通常高于96% 。另一种较新的合成方法为阴离 子聚合法，应用此方法得到的产品具有略高于90%的顺式含量。后者是由科腾聚合物公司开发 的一款独特技术并在其美国俄亥俄州Belpre 工厂生产，商品名为Cariflex™聚异戊二烯。 Cariflex IR 的显著特征包括具有极高的纯净度和质量稳定性等，从而有效地简化了橡胶制品生 产及质量控制流程(1) 。不同类型聚异戊二烯橡胶的对比见表1。 表1：聚异戊二烯的合成：不同工艺对产品的影响 天然橡胶 齐格勒-纳塔IR （ZN-IR） Cariflex™ IR （阴离子聚合IR） 无催化剂 钛/铝催化剂 烷基锂催化剂 分子量分布宽 分子量分布宽 分子量分布窄 顺式结构含量98% 顺式结构含量96% 顺式结构含量90% 凝胶含量高 凝胶含量高 本质上不含凝胶 含有天然杂质 含残留催化剂 杂质含量极低 三叶橡胶树生成的乳液 溶液聚合 溶液聚合 对于浸渍成型制品，如手术手套等而言，采用溶液聚合的IR 聚合物须被转换成水基乳液 方可进行后续加工。因此，ZN-IR 和Cariflex IR 合成后均需通过乳化工艺以形成水包油的乳液 系统。而乳液生产工艺则设计成尽量以合成胶乳来复制天然胶乳的关键性能，如表2 所示之 Cariflex IR 产品规范。 表2 ：Cariflex IR 及NR 的典型性能 胶乳 Cariflex IR NR 总固含量（质量份，% ） 65 相近 总橡胶含量（质量份，% ） 64 相近 pH 值 11 相近 氨含量（质量份，% ） 0 0.2-0.8 平均粒径（微米） 1.1-1.5 0.9 机械稳定性（秒） 1500 900 布氏粘度（mPa ·s ） 150 相近 ASTM D3577-01a(2)对天然橡胶及合成胶乳手术手套的物理性能规定了不同的指标，如表3 所示。 表3 ：ASTM D3577-01a 所规定之手术手套物理性能标准。测试方法为ASTM D412(3). 老化