用于生命科学、医疗和分析设备应用的高性能塑料

高性能热塑性材料为生命科学、医疗和分析实验室设备等不同领域中使用的组件和设备带来了许多好处。 不同类别的热塑性塑料服务于这些广泛多样的应用。 一类材料包括为设备或装置中包含的组件提供特定功能品质且与人体没有直接接触的塑料。 Drake Plastics 为这些用途提供了令人印象深刻的超高性能热塑性塑料产品组合。 它们包括几个等级的 Victrex ® PEEK(聚醚醚酮)、Solvay 的 KetaSpire ® PEEK、Torlon ® PAI(聚酰胺-酰亚胺)、AvaSpire ® PAEK(聚芳醚酮)和 Ryton ® PPS(聚苯硫醚),以及 Sabic 的 Ultem TM PEI(聚醚) -酰亚胺)。 这些材料提供了在极端温度下的高强度、动态负载下的长期耐磨性(在许多情况下无需外部润滑)、耐受腐蚀性化学品的能力和出色的电气性能的各种组合。 Victrex PEEK 和 KetaSpire PEEK、AvaSpire PAEK 和 Ultem PEI 对长时间暴露在蒸汽和热水中也表现出显着的抵抗力。

另一组用于医疗和生命科学应用的热塑性塑料属于生物相容性材料。 它们满足与人体直接接触的植入式和非植入式设备和组件的严格要求。 这些材料必须针对其预期用途遵守严格的合规措施和认证。 因此,Drake 将生物相容性和人体植入材料(包括 Solvay 的 Zeniva PEEK 和其他材料)的活动限制在具有针对这些专业热塑性塑料量身定制的行业经验、知识、质量体系和程序的专门操作中。

非接触式应用中的标准高性能热塑性塑料

Drake Plastics 的标准高性能聚合物材料的功能优势包括耐多种化学品、即使在极端温度下也具有高强度和韧性,以及电气和热绝缘和隔离特性。 这些热塑性塑料还对承重部件和运动部件(如齿轮、滚子、轴承和衬套)具有出色的耐磨性。 它们在许多不与身体接触的医疗和分析设备应用中内部使用。 例如,Drake Plastics 将其Torlon 4203 PAI (聚酰胺-酰亚胺)无缝管® 加工成高度耐磨的滚子,从而延长蠕动泵的使用寿命。 Torlon 4275 PAI还具有长期耐磨性、高强度,并且能够在假肢中使用的内部衬套的温度波动下保持精确尺寸。

PEEK 因其在大量化学品中的强度、耐磨性和惰性而得到认可,还为医疗、分析和生命科学设备中的许多功能应用提供服务。 Drake Plastics 提供各种等级的 Victrex ® PEEK 和 Solvay 的 KetaSpire ® PEEK,作为这些用途的挤出可加工形状以及机加工和注塑成型部件。 由 Drake 的 450FC30 PEEK 杆制成的精密加工轴承结合了高刚性和免润滑耐磨性,可在为微型手术器械提供动力的高速电动机中实现长期可靠性。 该应用还突出了许多 Drake 高性能热塑性塑料的典型电气特性,这是它们在电气绝缘和热隔离很重要的应用中使用的优势。

Drake 将 Solvay 的高温 KetaSpire KT820 NT PEEK挤出成棒材,然后加工精密公差垫片,用于绝缘和密封手术器械内电动机中的电气元件。

高温 KetaSpire PEEK 将这一高性能聚合物系列的固有耐磨性、化学惰性和高强度扩展到需要提高热性能的应用,这些应用超出了 KetaSpire KT-820 和 Victrex 450G 等标准 PEEK 等级的处理能力。 高温 PEEK 可从 Drake Plastics 以库存形状和精密加工和注塑成型部件的形式提供。 与标准 PEEK 配方相比,它还具有更高的强度。

由于在温度变化下具有出色的耐化学性和尺寸稳定性,Torlon PAI、PEEK、高温 PEEK、Ultem PEI、Ryton R-4 PPS 和 AvaSpire PAEK 也被指定用于生命科学领域分析设备的内部组件。 Drake Plastics 提供各种材料作为库存形状和精密 CNC 加工注塑成型零件,以有效和高效地满足这些应用的各种性能要求。

Drake Plastics 是公认的超高性能聚合物专家。 我们数十年的合作经验帮助工程师开发了材料选择和零件生产解决方案,以应对诸如此类的众多飞机应用挑战。

典型应用:用于非身体接触部件的高性能热塑性塑料

  • 蠕动泵中的滚子依靠高强度 Torlon 4203 PAI 来延长耐磨性和延长使用寿命。
  • 微型手术器械电机中使用的轴承由 Drake 的 30% 碳纤维增强PEEK 450FC30 杆加工而成,可在这些高速工具中实现无润滑操作。
  • 用于 HPLC(高压液相色谱)设备的转子和定子采用碳纤维 PEEK 注塑成型,具有化学惰性和强度。
  • 手术工具电机中的电气垫片由 Drake 的 Victrex KT820 NT PEEK 杆加工而成。 它们为内部组件提供绝缘和密封性能。
  • 由 Drake 的Torlon 4301 PAI 无缝管®制成的假肢装置衬套在动态负载下为内部部件提供精确的公差和耐磨性。 与实心棒相比,无缝管还减少了加工时间和材料损失。
  • 高速牙钻电机中使用的轴承保持架依靠 Torlon 4301 PAI 和Torlon 4275 PAI来实现长期服务。
  • 用于药瓶灌装的真空阻隔阀杆利用 PEEK 的化学惰性、蒸汽和热水耐受性以及处理可摄取物的法规遵从性。
  • 包括接头、阀门、歧管、密封件和套圈在内的分析设备组件由 PEEK、Ryton PPS 和 AvaSpire PAEK 制成,具有高强度和化学惰性。
  • 高速机器人手术工具衬套由 30% 碳纤维增强 PEEK 450FC30 精密加工而成,具有可靠的长期性能所必需的强度和耐磨性。

用于医学和生命科学应用的生物相容性材料

用于与人体接触的应用中使用的高性能生物相容性热塑性塑料属于通常指定为不可植入和可植入材料的类别。

Drake Plastics 经常挤出、机器和注塑模具的一些聚合物系列包括制造商指定为医疗和生物相容等级的树脂,以服务于这些应用。 最值得注意的是特定等级的 Victrex 和 Solvay 的 KetaSpire PEEK、Sabic 的 Ultem PEI 和 Solvay 的 AvaSpire PAEK。 然而,对于身体接触应用,这些医疗等级必须遵守严格的行业合规标准和质量程序。 为确保所需的合规水平,Drake Plastics 将这些应用程序推迟到完全致力于生物相容性材料和应用程序的操作。

PEEK (聚醚醚酮)

PEEK(聚醚醚酮)是高性能热塑性塑料中最突出的生物相容性材料家族。 除了一般医疗设备和设备组件外,它在可植入医疗应用中的使用与其他生物相容性材料不同。

由于其高分子量和熔体强度,PEEK 甚至可以在大横截面中挤出成原料形状。 用于一般医疗应用和人体植入的生物相容性 PEEK 等级通常被挤压成棒、板和管形式的库存形状,然后精密加工成用于许多不同类型的设备和设备的组件。

PEEK 的物理特性使其成为许多需要生物相容性的应用的绝佳选择。 其固有特性包括耐磨性、韧性、刚性和对各种化学品以及热水和蒸汽的惰性。 Tg(玻璃化转变温度)为 289°F(143°C),热变形温度为 306 ° F(152 ° C),在极端温度下仍能保持强度。 PEEK 还可以在广泛的温度变化范围内保持精确的尺寸。

PEEK 在生命科学中的应用范围从医疗设备和可重复使用高压灭菌循环的仪器到用于脊柱、冠状动脉和骨科医学等领域的众多植入式组件。

Ultem TM PEI (聚醚酰亚胺)

Ultem PEI 具有出色的热水和蒸汽耐受性,可以承受反复的蒸汽高压灭菌循环,并在高达 340 o F (170 o C) 的高温环境中保持其强度。 它还具有出色的耐化学性。 这些特性导致其用于需要重复蒸汽灭菌的可重复使用的医疗设备和手术器械。 其坚实的电气特性也使其成为实验室设备中绝缘组件的理想选择。

AvaSpire ® PAEK(聚芳醚酮)

索尔维的 AvaSpire ® PAEK 通常被认为是非植入式组件中 PEEK 的替代品,后者的耐化学性和耐热性水平并不重要。 与 PEEK 和 Ultem PEI 一样,AvaSpire PAEK 具有韧性和对化学品、蒸汽和热水的耐受性,使其成为可重复灭菌循环的多用途手术器械的候选者。 典型应用包括把手、旋钮、把手、牵开器和仪器托盘。

性能添加剂

与其他材料形式相比,超高性能热塑性塑料的一个主要优势是它们能够在树脂制造商加工时均匀地加入性能增强添加剂。 示例包括具有改进的内部运动部件耐磨性的配方。 碳纤维增强材料还提供更高水平的强度,这对于手术工具手柄、探针和提取器来说是一个优势。 医用级的纤维增强材料也不会对材料固有的耐化学品性和反复蒸汽灭菌性产生不利影响。

Torlon PAI、PEEK、Ryton R-4 PPS、高温 PEEK HT 和 Ultem PEI 的应用成功案例越来越多,它们正在证明它们作为航天器部件轻质和可靠的高性能材料的价值。 Drake Plastics 全面的轻质聚合物材料系列使工程师能够选择最适合其应用要求的强度、稳定性、轴承和耐磨性能以及耐化学性和耐温性的最佳组合。 特别是,Torlon PAI 和 PEEK 聚合物在低温下的韧性,加上它们的低释气质量和耐高强度辐射导致的性能退化,已经使它们成为各种航空航天部件的首选材料。

典型应用:高性能生物相容性热塑性塑料

  • 一般医疗应用
    • 由 Ultem PEI、Victrex 和 Solvay KetaSpire PEEK 和 AvaSpire PAEK 制成的重复使用手术器械在多次蒸汽灭菌循环中表现出较长的使用寿命。
    • 探头和提取器依赖于碳纤维增强等级的 PEEK 和 PAEK,以通过多个灭菌周期实现高刚性、稳定性和使用寿命。
  • 植入式 PEEK,例如 Zeniva ZA-500 和 Victrex 的 Invibio:
    • 脊柱植入物
    • 心血管手术器械
    • 关节置换组件
    • 植入式缝合锚
    • 碳纤维增强 PEEK 中的创伤固定组件

面向医疗和生命科学行业客户的精密加工生物相容性材料

由于我们公认的严格的质量管理程序,包括可追溯性和一致性文件,Drake Plastics 经常被用作许多需要生物相容性的医疗应用中使用的组件的来源。 在这些情况下,客户提供用于加工的生物相容性坯料形状或用于注塑成成品零件的树脂化合物。 一个值得注意的例子是 Drake Plastics 为客户提供精密加工的可植入缝合锚,该客户提供由 Victrex LLC 的生物相容性 Invibio â PEEK 制成的自己的库存形状。