透明聚丙烯(PP)是近年發(fā)展非常快的PP種類，與普通PP相比，透明PP的透明性、光澤度、剛性、熱變形溫度和成型周期等都得到了顯著改善，大大拓寬了PP的應(yīng)用領(lǐng)域。用于醫(yī)藥領(lǐng)域的透明PP主要用做各種醫(yī)用器材如注射器和包裝制品，在各項(xiàng)性能指針上都比普通PP有更高的要求。所用材料、加工成型時(shí)的參數(shù)控制都對(duì)透明醫(yī)藥用PP制品有較大影響。
透明PP的制備是通過加入成核劑來得到的。成核劑可使聚丙烯在熔融塑化后重新結(jié)晶時(shí)提高其結(jié)晶溫度，加速結(jié)晶，改變球晶尺寸，使大球晶變細(xì)。排列規(guī)整、分布均勻。
成核劑有無機(jī)和有機(jī)兩大類。無機(jī)成核劑主要有滑石粉、碳酸鈣等，做成核劑使用時(shí)要求粒度較?。挥袡C(jī)成核劑主要有脂肪羧酸金屬皂、芳香族羧酸金屬皂、有機(jī)磷酸鹽和山梨醇叉衍生物等。各類成核劑的成核機(jī)理是一致的，但由于成核劑本身性質(zhì)上有一些差別，在改善PP性能方面也有所不同。同時(shí)，PP自身的差異也對(duì)產(chǎn)品透明性產(chǎn)生影響。
原料生產(chǎn)工藝對(duì)產(chǎn)品性能的影響
基體樹脂的影響
分別釆用小本體均聚PP、海蒙特的環(huán)管連續(xù)法生產(chǎn)的均聚PP、無規(guī)共聚PP作為醫(yī)用透明料的基體樹脂，在其它助劑配比、種類不變的情況下，可以看出霧度、光澤度、沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度等指針均不同。在光學(xué)方面，以無規(guī)共聚PP最好，連續(xù)法均聚PP和間歇式小本體均聚PP相當(dāng)；在力學(xué)性能上，無規(guī)共聚PP的抗沖擊強(qiáng)度最好；在熱變形溫度上，均聚PP 優(yōu)于無規(guī)共聚PP。
不同成核劑的影響
釆用均聚PP做基料，在其它工藝條件相同的情況下，加入不同的成核劑做比較，發(fā)現(xiàn)加入成核劑后，PP性能都在不同程度上得到改善。其中山梨醇叉衍生物可以在熔融的聚丙烯當(dāng)中溶解，形成均相溶液，當(dāng)聚合物冷卻時(shí)，成核劑形成有極大表面積的纖維狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的表面就成為結(jié)晶成核中心，該網(wǎng)格不僅分散均勻，且纖維直徑約10nm，與PP片晶厚度相當(dāng)，有利于結(jié)晶成核過程，還由于纖維直徑小于可見波長，不能散射可見光，使得該成核劑能非常有效地改進(jìn)PP的透明度。
成核劑用量的影響
選用透明性能好的山梨醇叉衍生物成核劑，考察成核劑用量對(duì)醫(yī)藥用PP透明性的影響。發(fā)現(xiàn)成核劑用量超過0.3%后，進(jìn)一步令成核劑透明度效果不明顯，甚至?xí)兴陆担坏昧康陀?.2%時(shí)，成核數(shù)量不足，透明度增加不夠。由此可知，成核劑用量最好在0.2-0.3%之間。
擠出溫度的影響
考察塑化溫度在200℃、220℃和250℃時(shí)PP透明性，發(fā)現(xiàn)擠出溫度在中間溫度時(shí)成核劑對(duì)PP透明性的改進(jìn)************，這主要是因?yàn)槌珊藙┲杏猩倭康头肿游镔|(zhì)，在較高溫度下產(chǎn)生分解和揮發(fā)，給產(chǎn)品帶來氣味的同時(shí)，也減少了成核劑中的有效成分，降低了對(duì)透明度的改進(jìn)效果；而在較高溫度下，熔融塑化時(shí)較多地破壞了PP中原有的晶核，減少了異相成核中心，致使改性效果降低。而低溫時(shí)成核劑分散不好。
增韌劑及其加入量的影響
增韌劑的加入，是為了提高制品的抗沖擊性，但會(huì)降低成核劑對(duì)透明性的改進(jìn)效果。隨著增韌劑使用量的增加，PP的透光性也下降，這是由于增韌劑并不能與PP互溶，增韌劑做為非連續(xù)相由于與PP的折光指數(shù)不同，在相互間相界面上發(fā)生折射，影響了物品的透光性。且增韌劑含量越高，相互相界面的面積也越大，對(duì)光的折射也越強(qiáng)烈，制品的透光性也就越差。
擠出設(shè)備的影響
相對(duì)于單螺桿擠出機(jī)來說，雙螺桿擠出機(jī)的剪切混煉效果明顯要好，這主要是因?yàn)槲锪显陔p螺桿擠出機(jī)中的平均停留時(shí)間為單螺桿擠出機(jī)的一半，而且停留時(shí)間的分布范圍也僅為單螺桿擠出機(jī)的五分之一。由于物料停留時(shí)間分布窄，而物料在機(jī)筒經(jīng)歷的物理、化學(xué)變化過程大體相同，所以其混合物中各部分的性能也更加均勻。
制品成型加工參數(shù)的影響
醫(yī)藥用透明PP可廣泛用于制備醫(yī)用注射品、藥品包裝瓶、盒、袋、盤、膜等。對(duì)醫(yī)藥用透明PP來說，在成型加工時(shí)各工藝參數(shù)的不同對(duì)其制品的透明性也有很大的影響，所以如何得到透明性良好的塑料制品，不僅取決于第一步醫(yī)藥用透明PP的制備，成型加工時(shí)的工藝控制也是提高PP透明性的一種好方法。對(duì)透明性來說，主要影響參數(shù)是加工溫度、冷卻溫度、注射壓力等。
成型加工溫度對(duì)透明性的影響
醫(yī)用透明PP的成型加工溫度越低，殘留在熔體中的原有晶核就越多，這樣會(huì)使結(jié)晶尺寸變得更小，從而可以進(jìn)一步提高透明性。
冷卻溫度的影響
PP有5種不同的晶型，不同的晶型會(huì)影響PP的透明性。其中擬六方體晶型越多，透明性就越好。降低冷卻溫度，可以增加PP中擬六方體晶型，也就是說會(huì)增加透明性。同時(shí)加快冷卻速度，熔體迅速通過結(jié)晶區(qū)，會(huì)使結(jié)晶度降低。結(jié)晶度越低，透明性越好。
注射壓力、時(shí)間和保壓時(shí)間的影響
注射壓力、注射時(shí)間及保壓時(shí)間會(huì)影響制品的取向。壓力過大、注射及保壓時(shí)間太短會(huì)增加成型時(shí)的取向，取向的增加會(huì)加大雙折射的產(chǎn)生，降低透明性。
成型加工工藝的影響
不同的加工工藝對(duì)制品的透明性也有一定的影響，比較注、拉、吹工藝所得制品，發(fā)現(xiàn)其中以注、拉吹工藝對(duì)增加透明度最為有益。
模具的影響
模具表面的光潔度也會(huì)影響到制品的透明度，表面光潔度越高，制品的透明度會(huì)越好，光澤度也會(huì)越好。一般做透明制品，都需要有鏡面光澤的模具。
產(chǎn)品的應(yīng)用
選擇均聚PP為基礎(chǔ)樹脂，以山梨醇叉衍生物做成核劑配合其它助劑使用，在最高溫度220℃的生產(chǎn)條件下，通過Φ92雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即可得到醫(yī)用透明PP專用料。
該材料送檢中國國家醫(yī)藥管理局醫(yī)用器材管理局檢測，結(jié)果表明產(chǎn)品的物理–機(jī)械性能及化學(xué)性能、生物性能均滿足國家醫(yī)藥管理局發(fā)布的“醫(yī)用輸液、輸血、注射器用聚丙烯專用料”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的要求。
除生產(chǎn)醫(yī)用器材外，目前醫(yī)用透明PP在醫(yī)藥包裝中的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。如生產(chǎn)輸液瓶、液體藥品包瓶、藥品包袋等等。除了上述加工工藝和助劑對(duì)透明PP的影響外，生產(chǎn)環(huán)境和衛(wèi)生性也是影響透明PP應(yīng)用的主要因素之一。了解影響透明PP透明性的諸多因素，對(duì)醫(yī)用包裝企業(yè)加工醫(yī)用包裝制品會(huì)很有幫助。
