Inventario de siete plásticos médicos comúnmente utilizados

La base de los plásticos médicos son la estabilidad química y la biosaludabilidad debido al contacto con medicamentos o con el cuerpo humano. Los componentes del material plástico no pueden precipitarse en líquidos o en el cuerpo humano, no causar toxicidad ni daño a tejidos y órganos, y ser no tóxicos e inofensivos para el cuerpo humano. Para garantizar la biosaludabilidad de los plásticos médicos, los plásticos médicos comúnmente vendidos en el mercado suelen estar certificados y probados por autoridades médicas, informando claramente a los usuarios cuáles grados son grado médico. A continuación se listan los siete plásticos médicos comúnmente utilizados: 1. Cloruro de polivinilo (PVC, Polyvinyl chloride) El polvo de resina de PVC es polvo blanco o amarillo claro. El PVC puro es atáctico, duro y quebradizo, raramente utilizado. Según diferentes usos, se pueden añadir distintos aditivos para hacer que las piezas plásticas de PVC muestren diferentes propiedades físicas y mecánicas. Al añadir una cantidad adecuada de plastificante a la resina de PVC se pueden fabricar diversos productos duros, blandos y transparentes. El PVC rígido no contiene o contiene una pequeña cantidad de plastificantes, tiene buena resistencia a la tracción, flexión, compresión y al impacto, y puede usarse solo como material estructural. El PVC blando contiene más plastificantes, su flexibilidad, elongación en la ruptura y resistencia al frío aumentan, pero la fragilidad, dureza y resistencia a la tracción disminuyen. La densidad del PVC puro es 1.4g/cm3, y la densidad de piezas plásticas de PVC con plastificantes y cargas generalmente está en el rango de 1.15~2.00g/cm3.

Según estimaciones incompletas, aproximadamente el 25% de los productos plásticos médicos son de PVC. Esto se debe principalmente al bajo costo de la resina, su amplio rango de aplicación y facilidad de procesamiento. Los productos de PVC para aplicaciones médicas incluyen: tubos para hemodiálisis, mascarillas para respiración, tubos para inhalación de oxígeno, etc.

2. Polietileno (PE, Polyethylene) El plástico de PE es la variedad más productiva en la industria plástica, blanco lechoso, inodoro, sin sabor y no tóxico, partículas brillantes con apariencia cerosa. Tiene buen desempeño y puede aplicarse ampliamente en industria, agricultura, empaquetado e industria diaria.

El PE incluye principalmente polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno de ultra alto peso molecular (UHDPE). El HDPE tiene menos ramificaciones en la cadena polimérica, mayor masa molecular relativa, cristalinidad y densidad, mayor dureza y resistencia, menor opacidad y mayor punto de fusión. Suele usarse en piezas moldeadas por inyección. El LDPE tiene muchas ramificaciones, por lo que la masa molecular relativa es pequeña, la cristalinidad y la densidad son bajas, tiene buena suavidad, resistencia al impacto y transparencia. También es posible mezclar materiales HDPE y LDPE según los requisitos de rendimiento. El UHDPE tiene alta resistencia al impacto, bajo coeficiente de fricción, resistencia a grietas por tensión y buenas propiedades de absorción de energía, lo que lo convierte en un material ideal para conectores artificiales de cadera, rodilla y hombro.

3. Polipropileno (PP, polypropylene)

El PP es incoloro, inodoro y no tóxico. Se parece al polietileno, pero es más transparente y más ligero que el PE. El PP es un termoplástico con excelente desempeño, con ventajas como baja densidad (0.9g/cm3), no tóxico, fácil procesamiento, resistencia al impacto y flexión. Tiene una amplia gama de aplicaciones en la vida diaria, incluyendo bolsas tejidas, películas, cajas de almacenamiento, materiales para blindaje de cables, juguetes, parachoques de automóviles, fibras, lavadoras, etc. El PP médico tiene alta transparencia, buenas propiedades barrera y resistencia a radiación, lo que lo hace ampliamente usado en industria médica y empaquetado. El material no-PVC con PP como cuerpo principal es un sustituto del ampliamente usado material PVC.

4. Poliestireno (PS) y resina K

El PS ocupa el segundo lugar después del cloruro de polivinilo y el polietileno. Normalmente se procesa y aplica como plástico monocomponente. Sus principales características son ligereza, transparencia, fácil coloración y buen desempeño de moldeo. Por ello, se usa ampliamente en plásticos de uso diario, piezas eléctricas, instrumentos ópticos y papelería. Su textura es dura y quebradiza, y tiene un alto coeficiente de expansión térmica, lo cual limita su aplicación en ingeniería. En las últimas décadas se han desarrollado poliestireno modificado y copolímeros basados en estireno para superar en cierta medida las deficiencias del poliestireno. La resina K es una de ellas.

La resina K está hecha por copolimerización de estireno y butadieno. Es un polímero amorfo, transparente, inodoro y no tóxico, con una densidad de aproximadamente 1.01g/cm3 (menor que la del PS y AS), y su resistencia al impacto es superior a la del PS, buena transparencia (80-90%), temperatura de deformación térmica de 77°C, la cantidad de butadieno contenido en el material K, la dureza también es diferente, ya que el material K tiene buena fluidez y un amplio rango de temperatura de procesamiento, por lo tanto tiene buen desempeño de procesamiento.

Las principales aplicaciones en la vida diaria incluyen vasos, tapas, botellas, empaquetado cosmético, perchas, juguetes, productos sustitutos del PVC, empaquetado de alimentos y suministros médicos.

5. ABS, copolímeros de acrilonitrilo butadieno estireno

El ABS tiene cierta rigidez, dureza, resistencia al impacto y a productos químicos, resistencia a radiación y a la esterilización con óxido de etileno. La aplicación médica del ABS se usa principalmente como herramientas quirúrgicas, pinzas de rodillo, agujas plásticas, cajas de herramientas, dispositivos de diagnóstico y carcasas de audífonos, especialmente las carcasas de algunos equipos médicos grandes.

6. Policarbonato (PC, Polycarbonate) Las propiedades típicas del PC son tenacidad, resistencia, rigidez y esterilización con vapor resistente al calor, lo que hace del PC la opción preferida para filtros de hemodiálisis, mangos de herramientas quirúrgicas y tanques de oxígeno (cuando se usa en cirugía cardíaca, este dispositivo puede eliminar el dióxido de carbono de la sangre, incrementando el oxígeno);

Las aplicaciones médicas del PC también incluyen sistemas de inyección sin aguja, instrumentos de perfusión, cuencos y pistones para centrifugadoras de sangre. Aprovechando su alta transparencia, las gafas comunes para miopía están fabricadas con PC.

7. PTFE (politetrafluoroetileno, Polytetrafluoro ethylene)

La resina PTFE es un polvo blanco con apariencia cerosa, lisa y no pegajosa, y es el plástico más importante. El PTFE tiene un excelente desempeño, superior al de los termoplásticos ordinarios, por lo que se le conoce como "el rey de los plásticos". Su coeficiente de fricción es el más bajo entre los plásticos, y tiene buena biocompatibilidad. Puede fabricarse en vasos sanguíneos artificiales y otros dispositivos que se implantan directamente en el cuerpo humano.