Materiales:Los compuestos médicos de PEBA y TPU modificados resisten la degradación hidrolítica

En colaboración con un fabricante líder de dispositivos médicos, Clariant Plastics &Coatings Healthcare Polymer Solutions, Charlotte, N.C., ha completado el desarrollo y las pruebas de nuevos compuestos termoplásticos especialmente formulados para resistir la degradación causada por la exposición a alta humedad y temperatura. La nueva tecnología es especialmente crucial en resinas que incorporan altas cargas de metales radiopacos porque se sabe que estos rellenos exacerban el efecto de degradación.

Comercializados bajo la marca Mevopur de materiales de grado médico de Clariant, se espera que los nuevos compuestos de TPU y PEBA modificados (amida de bloque de poliéter) modificados, presentados en MD&M West 2020, sean especialmente útiles en aplicaciones como catéteres médicos.

Los catéteres suelen estar hechos de materiales relativamente blandos y flexibles como PEBA o ciertos TPU. Estos materiales comúnmente contienen rellenos metálicos como tungsteno o carburo de tungsteno para que los médicos y técnicos puedan ver la posición exacta del catéter bajo radioscopia de rayos X. Pero, según el director global de marketing y desarrollo comercial, Steve Duckworth, cuando se expone al calor y la humedad a lo largo del tiempo, las cadenas de polímeros responsables del desarrollo de propiedades físicas y mecánicas críticas se rompen. A su vez, la funcionalidad del dispositivo y la seguridad del paciente pueden verse seriamente comprometidas. Estos efectos de hidrólisis pueden ocurrir incluso con cantidades muy pequeñas de humedad atrapadas en la superficie del polímero, los ingredientes de relleno o en los gránulos del compuesto, señala.

La nueva tecnología de Clariant es una combinación de técnicas de procesamiento patentadas y aditivos que sirven para hacer que el polímero sea resistente a la degradación hidrolítica. Las pruebas de envejecimiento acelerado realizadas tanto en tubos extruidos como en muestras de prueba moldeadas por inyección muestran una mejora significativa en la resistencia en comparación con los materiales no modificados.

Una de las primeras indicaciones de la rotura de la cadena (escisión) es un índice de fluidez en fusión (MFI) aumentado, o una reducción de la viscosidad, a medida que las cadenas se acortan. El MFI de un compuesto estándar de PEBA Shore 35D relleno de tungsteno al 74% se comparó con un compuesto modificado de Mevopur equivalente por lo demás durante un período de 26 semanas. Solo en las primeras semanas, hubo un aumento significativo en la fluidez de fusión de la resina estándar, y después de la cuarta semana, el MFI ya no se podía medir. Por el contrario, el compuesto de Mevopur casi no mostró cambios. La diferencia observada fue aún mayor durante las pruebas cuando se utilizaron materiales rellenos de carburo de tungsteno.

Cuando los mismos materiales se moldearon en barras de prueba de tracción y se midieron la resistencia a la tracción y el alargamiento, las muestras no modificadas vieron una reducción del 20 al 25% en estas propiedades críticas durante el período de prueba de 26 semanas, mientras que las muestras de Mevopur permanecieron cerca del 100%. En más pruebas de propiedades mecánicas, la diferencia en los resultados de los materiales rellenos de carburo de tungsteno fue mucho más pronunciada.

“La calidad final y la confiabilidad de los componentes del catéter se basan en la estabilidad y la previsibilidad de las propiedades del material polimérico en una amplia gama de condiciones. Nuestras pruebas con los nuevos compuestos radiopacos de Mevopur muestran que el riesgo de degradación del polímero por hidrólisis se puede reducir significativamente, por lo que se puede restaurar la previsibilidad. Esto también demuestra la importancia de la colaboración a largo plazo entre el fabricante del dispositivo y un proveedor de materiales como Clariant ”, dice Duckworth ..

Clariant fabrica concentrados y compuestos de Mevopur en su instalación certificada EN:ISO13485-2016 en Lewiston Maine, parte de una red global de instalaciones ISO13485 que también incluye sitios en Europa y Asia. La experiencia dedicada del equipo de Soluciones de Polímeros para el Cuidado de la Salud de Clariant ha desarrollado productos desde PE hasta PEEK utilizando ingredientes USP Clase VI, ISO10993 previamente probados. La cartera de Mevopur ha incluido PEBA, TPU, nailon 12, junto con varios rellenos radiopacos, durante más de 10 años. Recientemente se agregaron fluoropolímeros a la cartera.