生物质操作油SD03在药用溴化丁基橡胶瓶塞中的应用

2020-03-16

为改善溴化丁基橡胶(BIIR)瓶塞针刺落屑性能以及工艺性能,通常需要加入矿脂、石蜡油、聚乙烯蜡等石油类增塑剂。这些增塑剂加入后,使粉末状配合剂与生胶很好地浸润,从而改善了混炼工艺,增大了胶料的可塑性和流动性,使胶料便于压延、压出和硫化成型。

根据《化学药品与弹性体密封件相容性研究指导原则(试行)》规定,对于药用橡胶塞的生产,要严格控制橡胶塞重金属离子以及N-亚硝胺类和多环芳烃的含量。因此,使用增塑效果好、吸收速度快、与橡胶相容性好、挥发性小、无毒、无味的增塑剂是很有必要的。

采用花生壳、核桃壳等生物质类物质为基体精炼制成的生物质操作油SD03绿色环保,不含重金属离子和多环芳烃,无毒、无害、无味,适用于生产药用橡胶瓶塞。本工作探讨生物质操作油SD03在药用BIIR瓶塞中的应用,考察生物质操作油SD03用量对BIIR混炼胶、硫化胶和瓶塞产品性能的影响。

1 实验

1. 1 原材料

BIIR,牌号2211,埃克森美孚化工商务(上海)有限公司提供;煅烧高岭土,山西琚丰高岭土有限公司产品;滑石粉,牌号Mistron CB,美国ImerysTalc公司产品;炭黑,上海凯茵化工有限公司提供;氧化镁,牌号K150,日本Kyowa化工有限公司产品;氧化锌,山东兴亚新材料股份有限公司产品;硫化树脂SL7015,华奇(张家港)化工有限公司产品;钛白粉,攀枝花天伦化工有限公司产品;生物质操作油SD03,北京中海顺达科技有限公司产品。

1. 2 配方

BIIR 100,煅烧高岭土 50,滑石粉 30,炭黑 0. 4,氧化锌 3,氧化镁 0. 5,钛白粉 3,硫化树脂SL7015 2,生物质操作油SD03 变量。

1. 3 主要设备和仪器

XK-250G型开炼机,大连诚信橡塑机械有限公司产品;P-V-100-PCD型硫化机,中国台湾磐石油压工业股份有限公司产品;J23-6. 3型冲切机,扬州锻压机床集团有限公司产品;UR-2010SD型无转子橡胶硫化仪,中国台湾优肯科技股份有限公司产品;XY-1型邵氏A型橡胶硬度计,上海德杰仪器设备有限公司产品;AI-7000S型拉力试验机,中国台湾高铁检测仪器有限公司产品;XFS-280B型高压灭菌器,浙江新丰医疗器械有限公司产品;UV-1601型紫外分光光度计,北京瑞利分析仪器有限公司产品;PHS-25型酸度计,上海伟业仪器厂产品。

1. 4 试样制备

BIIR和炭黑在XK-250G型开炼机上塑炼35次,缓慢分批加入滑石粉、高岭土、氧化镁、钛白粉和生物质操作油,最后加入氧化锌和硫化树脂SL7015,过辊15次,下片厚度为46 mm

试样采用平板硫化机硫化,硫化条件为180/2. 1 MPa×t90

1. 5 性能测试

邵尔A型硬度按照GB/T 531. 12008《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度)》测定;拉伸性能按照GB/T 5282009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》测定;BIIR瓶塞性能按照YBB000520052015《注射用无菌粉末用卤化丁基橡胶塞》测定。

2 结果与讨论

2. 1 生物质操作油SD03理化性能

生物质操作油SD03的理化性能如下:外观 金黄色油状物,密度(20 ℃) 0. 911. 01Mg·m-3,粘度(20 ℃) 4080 mPa·s,闪点 ≥270 ℃,倾点 -28~-20 ℃,挥发分质量分数 0. 000 100. 000 13,水分 未检出,铅//镉总量 未检出,六价铬 未检出,18种多环芳烃总量 未检出。

2. 2 硫化特性

生物质操作油SD03用量对BIIR混炼胶硫化特性的影响见表1

从表1可以看出:随着生物质操作油SD03用量的增大,BIIR混炼胶的t90稍有延长,但变化不大;FLFmax明显降低。

2. 3 物理性能

生物质操作油SD03用量对BIIR硫化胶物理性能的影响见表2

从表2可以看出,随着生物质操作油SD03用量的增大,BIIR硫化胶的邵尔A型硬度降低,定伸应力降低,拉伸强度先增大后减小,拉断伸长率明显增大,拉断永久变形稍有增大但变化甚小,撕裂强度稍有降低。

2. 4 工艺性能

在药用BIIR瓶塞生产过程中,添加生物质操作油SD03的胶料混炼工艺性能稳定,不粘辊,不脱辊,混炼和硫化过程中无明显不适气味。生物质操作油SD03BIIR相容性良好。BIIR瓶塞硫化后易脱模,产品光滑度良好。

2. 5 药用BIIR瓶塞性能

将药用BIIR瓶塞在J23-6. 3型冲切机中冲切,清洗、烘干处理后,产品颜色纯正,不变色,且洁净度符合要求。生物质操作油SD03用量对药用BIIR瓶塞性能的影响见表3

从表3可以看出:使用生物质操作油SD03BIIR瓶塞性能符合YBB 000520052015要求,尤其是BIIR瓶塞的针刺落屑量明显减小;生物质操作油SD03用量为6915份时,BIIR瓶塞均无穿刺落屑,考虑到药用包装材料的安全性,添加剂的用量越小越好,因此生物质操作油SD03的最佳用量为6份。

3 结论

在药用BIIR瓶塞配方中采用生物质操作油SD03代替传统的石油类增塑剂后,随着生物质操作油SD03用量的增大,BIIR混炼胶的t90稍有延长;硫化胶的邵尔A型硬度降低,拉断伸长率明显增大;生物质操作油SD03BIIR相容性良好,工艺性能改善,在生产过程中没有明显不适气味,瓶塞颜色纯正,不变色;添加生物质操作油SD03BIIR瓶塞性能满足YBB 000520052015要求,胶塞的穿刺落屑明显减小;生物质操作油SD03的最佳用量为6份。

最新评论

暂无评论。

登录后可以发表评论


意见反馈
返回顶部
调查问卷