[发明专利]无锑聚酯薄膜橡胶复合材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于药用包装材料领域，涉及药用覆膜胶塞领域，特别是涉及一种无锑聚酯薄膜橡胶复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

胶塞被广泛用作装填药物的容器的封口部件，但是由于胶塞配方复杂及所加原材料浓度梯度等原因，封装了一些分子活性比较强的药物后，某些成分可能被药物吸收、吸附、浸出、渗透，从而产生了胶塞与药物的相容性问题。其中，部分头孢菌素类、治疗性大输液类产品和中药注射液制剂的相容性问题比较突出。通过选用惰性膜材料，覆盖在胶塞与药品接触的表面，隔离药品与橡胶瓶塞，避免两者直接接触，可以有效改善胶塞与药物的相容性问题。

聚酯(PET)薄膜材料因其渗透阻隔性能、化学惰性、耐高低温性能、机械强度、硬度、透明度以及光泽度等都能满足胶塞覆膜的需求，因此理论上可以用作胶塞与药物的阻隔薄膜。但是，目前规模化催化生产PET的主要催化剂是锑系催化剂(三氧化二锑、醋酸锑及乙二醇锑)，所以PET膜中可能有重金属锑的残留。作为中等急性毒性金属，锑对心肌、肝脏等有损害作用。在药用包装材料领域使用普通的PET隔膜，有一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种无锑聚酯薄膜橡胶复合材料及其制备方法与应用。

本发明提供的制备无锑聚酯薄膜橡胶复合材料的方法，包括如下步骤：

1)将无锑催化剂、二元酸与二元醇混匀后进行反应，得到聚酯；

2)将所述步骤1)得到的聚酯成膜，得到聚酯薄膜，并对所述聚酯薄膜的一面进行电晕处理，得到电晕处理后的聚酯薄膜；

3)将所述步骤2)得到的电晕处理后的聚酯薄膜的电晕面与橡胶混合进行硫化反应，得到所述无锑聚酯薄膜橡胶复合材料。

该方法的步骤1)中，所述无锑催化剂选自下述四种催化剂中的至少一种：钛酸四丁酯、氟钛酸钾、四氯化钛和由钛元素和硅元素的摩尔比为9∶1的TiO₂和SiO₂组成的钛硅复合催化剂，所述二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、癸二酸和2，6-萘二甲酸中的至少一种，所述二元醇选自乙二醇、丙二醇和丁二醇中的至少一种。所述二元酸与二元醇的摩尔比为1∶1.02-1∶1.4，具体为1∶1.02-0.1或1∶1.1-1.4，优选1∶1.1-1.2，更优选1∶1.2；所述无锑催化剂与二元酸的质量比为0.01-0.05∶100，具体为0.01-0.03∶100或0.03-0.05∶100。

所述步骤1)中，所述反应按照如下步骤进行：

a)将所述二元酸与二元醇混匀后于前缩聚釜中进行反应，得到前缩聚釜产物；

b)将所述前缩聚釜产物与所述无锑催化剂混匀后于后缩聚釜中进行反应，得到所述聚酯。

其中，所述步骤a)中，温度为260-280℃，优选270℃，时间为1-2.5小时，具体为1-2小时、1-1.75小时、1.75-2小时、1.75-2.5小时或2-2.5小时，优选1.75-2小时，反应压力为常压；所述步骤b)中，温度为270～280℃，具体为270-275℃或275-280℃，优选270-275℃，压力不大于266Pa，优选200Pa，时间为3-5小时，具体为3-4小时或4-5小时，优选4小时。

所述步骤2)中，所述电晕处理后的聚酯薄膜的厚度为10-100μm，具体为10-80μm、10-100μm、80-100μm、80-150μm或100-150μm，优选50μm，所述电晕处理后的聚酯薄膜电晕面的润湿张力为55-65mN/m，优选55mN/m，该电晕处理步骤具体可在如下条件下进行：电动机功率3.6kW，电晕处理宽度为2m，车速40m/min；所述成膜的方法为各种常用的成膜方法，如拉制成膜或吹制成膜。所述拉制成膜方法中，挤出机的温度为260-285℃，具体为260-272℃、260-270℃、262-270℃、270-285℃或262-285℃，优选270℃，挤出机的压力为4MPa，纵向拉伸率为2.6，横向拉伸率为3.0。所述吹制成膜方法中，可根据所需的聚酯薄膜厚度、拉伸强度等性能参数来设定吹膜加工方法。

所述步骤3)中，所述橡胶选自丁基橡胶、氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶中的至少一种。所述聚酯薄膜与所述橡胶的比例，以所述聚酯薄膜能够覆盖胶塞的塞冠和塞柱部分表面，完整的隔离橡胶与药品之间的相互接触为准。所述硫化反应中，温度为170-200℃，优选190℃，时间为270-500秒，优选350秒。该步骤中，可根据药用包装材料的具体形状，选用不同形状的模具，使聚酯薄膜与橡胶在模具中硫化成型。