用於生命科學、醫療和分析設備應用的高性能塑膠

高性能熱塑性材料為生命科學、醫療和分析實驗室設備等不同領域的元件和設備帶來了許多好處。 不同類別的熱塑性塑膠服務於這些廣泛不同的應用。 一類材料包括塑膠,這些塑膠為包含在設備或裝置中且沒有直接與人體接觸的元件提供特定功能品質。 Drake Plastics為這些用途提供了令人印象深刻的超高性能熱塑性塑料產品群組。 它們包括幾種牌號的威格斯 ® PEEK (聚醚醚酮)、索爾維的 KetaSpire®PEEK、Torlon® PAI(聚醯胺醯亞胺)、AvaSpire® PAEK(聚芳醚酮)和Ryton® PPS(聚苯硫醚),以及Sabic的Ultem™ PEI(聚醚醯亞胺)。 這些材料具有在極端溫度下的高強度、在動態負載下的長期耐磨性(在許多情況下無需外部潤滑)、承受腐蝕性化學品的能力以及出色的電氣性能的各種組合。 威格斯 PEEK 和 KetaSpire PEEKAvaSpire PAEK和Ultem PEI也表現出對長時間暴露於蒸汽和熱水的顯著抵抗力。

另一組用於醫療和生命科學應用的熱塑性塑膠屬於生物相容性材料一詞。 它們滿足與人體直接接觸的植入式和非植入式設備和元件的嚴格要求。 這些材料必須遵守嚴格的合規措施和認證,以實現其預期用途。 因此,Drake將生物相容性和人體植入材料的活動限制在專門的運營中,包括Solvay的Zeniva PEEK 和其他材料,該運營部門擁有為這些專業熱塑性塑膠量身定製的行業經驗、知識、質量體系和程式。

非接觸式應用中的標準高性能熱塑性塑膠

Drake Plastics的標準高性能聚合物材料的功能優勢包括對各種化學品的抵抗力,即使在極端溫度下也具有高強度和韌性,以及電氣和熱絕緣和隔離性能。 這些熱塑性塑膠還對承重部件和運動部件(如齒輪、滾子、軸承和襯套)表現出優異的耐磨性。 它們在許多醫療和分析設備應用中內部使用,在這些應用中,它們不會暴露於身體接觸。 例如,Drake Plastics 加工其 Torlon 4203 PAI (聚醯胺醯亞胺) 無縫管®被製成高度耐磨的滾筒,可在蠕動泵中提供長壽命。 Torlon 4275 PAI 還具有長期耐磨性、高強度以及在假肢中使用的內部襯套在溫度波動下保持精確尺寸的能力。

PEEK因其在大量化學品中的強度、耐磨性和惰性而得到認可,還可用於醫療、分析和生命科學設備中的許多功能應用。 Drake Plastics提供各種等級的Victrex® PEEK 和Solvay的 KetaSpire® PEEK ,作為擠出、可加工的形狀以及用於這些用途的機加工和注塑部件。 由 Drake 的 450FC30 PEEK 桿製成的精密加工軸承結合了高剛性和免潤滑耐磨性,可在為微手術器械提供動力的高速電動機中實現長期可靠性。 該應用還有助於突出許多 Drake 高性能熱塑性塑膠的典型電氣性能,這是它們在電氣絕緣和熱隔離很重要的應用中使用的優勢。

Drake將Solvay的高溫 KetaSpire KT820 NT PEEK 擠壓成棒材,然後加工精密公差墊片,這些墊片可以隔離和密封手術器械內的電動機中的電氣元件。

高溫KetaSpire PEEK將這種高性能聚合物系列固有的耐磨性、化學惰性和高強度擴展到需要提高熱性能的應用,這些性能超出了KetaSpire KT-820和Victrex 450G等標準PEEK牌號的處理能力。 Drake Plastics提供高溫 PEEK 作為庫存形狀以及精密加工和注塑成型的元件。 與標準 PEEK 配方相比,它還具有更高的強度。

由於 Torlon PAI、 PEEKHigh Temp PEEK、Ultem PEI、Ryton R-4 PPS 和 AvaSpire PAEK 在溫度變化下具有出色的耐化學性和尺寸穩定性,因此也被指定用於生命科學領域中使用的分析設備中的內部元件。 Drake Plastics提供其一系列材料,如庫存形狀和 精密CNC加工注塑成型零件 ,以有效和高效地滿足這些應用的各種性能要求。

Drake Plastics是公認的超高性能聚合物專家。 我們數十年的協作經驗已幫助工程師開發材料選擇和零件生產解決方案,以應對諸如此類的眾多飛機應用挑戰。

典型應用:用於非身體接觸部件的高性能熱塑性塑膠

  • 蠕動泵中的滾筒 採用高強度 Torlon 4203 PAI 來延長耐磨性和延長使用壽命。
  • 顯微外科器械電機中使用的軸承 由 Drake 的 30% 碳纖維增強 PEEK 450FC30 桿 加工而成,可在這些高速工具中免潤滑運行。
  • 用於HPLC(高壓液相色譜)設備的轉子和定子採用碳纖維PEEK注塑成型,具有化學惰性和強度。
  • 手術工具電機中的電動墊片 由 Drake 的 Victrex KT820 NT PEEK 棒加工而成。 它們為內部元件提供絕緣和密封性能。
  • 由 Drake 的 Torlon 4301 PAI 無縫管®製成的假肢裝置襯套為內部元件在動態負載下提供精確的公差和耐磨性。 與實心棒相比,無縫管還可以減少加工時間和材料損失。
  • 高速牙科鑽頭電機中使用的軸承保持架 依靠 Torlon 4301 PAI 和 Torlon 4275 PAI 進行長期服務。
  • 用於藥瓶灌裝的真空阻隔閥杆利用了PEEK的化學惰性、耐蒸汽和熱水性以及處理可攝入物的法規遵從性。
  • 包括配件、閥門、歧管、密封件和套圈在內的分析設備元件由 PEEKRyton PPS 和 AvaSpire PAEK 製成,具有高強度和化學惰性。
  • 高速機器人手術工具襯套 由 30% 碳纖維增強 PEEK 450FC30 精密加工而成,具有長期可靠性能所必需的強度和耐磨性。

用於醫療和生命科學應用的生物相容性材料

高性能生物相容性熱塑性塑膠用於與人體接觸的應用,通常被指定為不可植入和可植入材料。

Drake Plastics 常規擠出、機器和注塑模具的一些聚合物系列包括製造商指定為醫療和生物相容性等級的樹脂,用於這些應用。 最引人注目的是特定等級的威格斯和索爾維的 KetaSpire PEEK、沙特基礎工業公司的Ultem PEI和索爾維的AvaSpire PAEK。 但是,為了用於身體接觸應用,這些醫療級產品必須符合嚴格的行業合規標準和質量程式。 為確保所需的符合性水準,Drake Plastics將這些應用推遲到完全致力於生物相容性材料和應用的運營中。

PEEK (聚醚醚酮)是高性能熱塑性塑膠中最突出的生物相容性材料系列。 除了一般醫療設備和設備元件外,它還與其他生物相容性材料不同,它用於植入式醫療應用。

由於PEEK具有高分子量和熔體強度,即使在大截面下, PEEK 也可以擠出成漿料形狀。 用於一般醫療應用和人體植入的生物相容性 PEEK 牌號通常以棒材、板材和管材的形式擠出成型,然後精密加工成元件,用於許多不同類型的設備和設備。

PEEK的物理特性使其成為許多需要生物相容性的應用的絕佳選擇。 其固有特性包括耐磨性、韌性、剛性和對各種化學品以及熱水和蒸汽的惰性。 Tg(玻璃化轉變溫度)為 289°F (143°C),熱變形溫度為 306°F (152°C),在極端熱條件下仍能保持強度。 PEEK 還可以在很寬的溫度變化範圍內保持精確的尺寸。

PEEK 在生命科學中的應用範圍從醫療設備和可重複使用儀器到脊柱、冠狀動脈和骨科醫學等領域中使用的眾多植入式元件。

憑藉其出色的耐熱水和蒸汽性能,Ultem PEI 可以承受反覆的蒸汽高壓滅菌器迴圈,並在高達 340°F (170°C) 的高溫環境中保持其強度。 它還具有出色的耐化學性。 這些特性導致它用於需要反覆蒸汽滅菌的可重複使用的醫療設備和手術器械。 其堅固的電氣特性也使其成為實驗室設備中絕緣元件的不錯選擇。

Solvay的AvaSpire® PAEK通常被認為是PEEK的替代品,適用於非植入式元件,在這些元件中, PEEK 的耐化學性和耐熱性水準不是必需的。 與 PEEK 和 Ultem PEI 一樣,AvaSpire PAEK 具有韌性和對化學品、蒸汽和熱水的耐受性,使其成為多次使用手術器械的候選者,這些器械可以反覆進行滅菌迴圈。 典型應用包括手柄、旋鈕、把手、捲收器和樂器托盤。

性能添加劑

與其他材料形式相比,超高性能熱塑性塑膠的一個主要優勢是,在樹脂製造商加工時,它們能夠均勻地摻入性能增強的添加劑。 例如,具有更高耐磨性的配方,可提高內部運動部件的耐磨性。 碳纖維增強材料還具有更高的強度,這對於手術工具手柄、探針和提取器來說是一個優勢。 醫用級纖維增強材料對化學品和反覆蒸汽滅菌的固有抵抗力也不會產生不利影響。

Torlon PAI、 PEEKRyton R-4 PPS、高溫 PEEK HT 和 Ultem PEI 的應用成功案例越來越多,證明瞭它們作為航太器部件的輕質可靠高性能材料的價值。 Drake Plastics的全系列輕質聚合物材料使工程師能夠選擇最適合其應用要求的強度、穩定性、軸承和磨損性能以及耐化學性和耐溫性的最佳組合。 特別是,Torlon PAI 和 PEEK 聚合物在低溫下的韌性,加上它們的低釋氣品質和抗暴露於高水平輻射造成的性能退化,已經使它們成為各種航空航太部件的首選材料。

典型應用:高性能生物相容性熱塑性塑膠

  • 一般醫療應用
    • 由 Ultem PEI、Victrex 和 Solvay KetaSpire PEEK 和 AvaSpire PAEK 製成的重複使用手術器械在多次蒸汽滅菌迴圈中具有較長的使用壽命。
    • 探頭和提取器 依靠碳纖維增強的 PEEK 和PAEK牌號,在多個滅菌週期中具有高剛性、穩定性和使用壽命。
  • 植入式 PEEK ,如Zeniva ZA-500和威格斯的Invibio:
    • 脊柱植入物
    • 心血管外科器械
    • 關節置換元件
    • 植入式縫合錨栓
    • 碳纖維增強PEEK中的創傷固定元件

為醫療和生命科學行業客戶提供精密加工的生物相容性材料

由於我們公認的嚴格的品質管理程式,包括可追溯性和一致性檔,Drake Plastics經常被用作許多需要生物相容性的醫療應用中使用的元件的來源。 在這些情況下,客戶提供用於機械加工的生物相容性型材或用於注塑成型到成品零件中的樹脂化合物。 一個值得注意的例子是Drake Plastics為一家客戶提供精密加工的植入式縫合錨栓,該客戶提供由Victrex LLC的生物相容PEEK製成的自己的型材。