医药包装用丁基橡胶瓶塞的材料选择

颜丽 刘玉强

丁基橡胶瓶塞是医药包装用橡胶瓶塞的升级换代产品，主要用于替代满足不了现代制药工业要求的天然橡胶瓶塞。如今，世界上90%的医药包装用橡胶瓶塞是由丁基橡胶为基材生产的，天然橡胶瓶塞已逐渐在国际上被淘汰。我国医药包装业却大部分一直在使用天然橡胶瓶塞^[1]，与国际上差距较大，很不合理，推广使用丁基橡胶瓶塞，是医药包装行业值得关注的问题。丁基橡胶瓶塞用材料，由丁基橡胶及其它多种配合剂组成，本文就丁基橡胶瓶塞的材料选择进行介绍，供有关人员参考。

１生胶　

丁基橡胶分普通丁基橡胶和化丁基橡胶，均可作为丁基橡胶塞的生胶基材。卤化丁基橡胶有氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶。表１为传统的天然橡胶与丁基橡胶制做瓶塞的性能对比。从表１可见^[2]，丁基橡胶瓶塞性能大大优于天然橡胶瓶塞。

表１天然橡胶与丁基橡胶瓶塞性能对比

　丁基橡胶应选择非污染性的品种，如日本JSRbutyl268、加拿大Polysarburyl301。卤化丁基檬胶由于卤素（氯式溴）的存在，它具有较高的硫化活性和灵活性，其硫化速度快、可减少硫化剂、促进剂的用量，实现低硫低锌甚至无硫无锌硫化，制做的瓶塞性能更理想尤其是溴化丁基橡胶的高纯度和硫化活性，为医用橡胶瓶塞提供了最佳的物理性能和化学性能。卤化丁基橡可选用的品种有：美国Exxon Chorobutyl 1065或1068．加拿大Polysar  Chorobutyl1240；美国Exxon Bronobutyl 2244，加拿大Polysar Bronobutyl 2030或X2。选用何种丁基橡胶应根据药品包装所需洁净水平、材料成本和加工条件综合考虑。　

２硫化剂　

硫化剂选择必须无毒、无味；不变色；不污染ｉ　不喷霜；与药物不起反应；不被药物抽出；硫化速度快、工艺性能安全^[3]。硫化剂应选低硫和无硫硫化。丁基橡胶可选低硫和树脂硫化，如硫黄配以二硫代氨基甲酸盐，树脂可选烷基酚醛树脂SP1044；叔丁基酚醛树脂ＳSP1045(2402)；溴化羟甲基酚醛树脂SP1055。卤化丁基橡胶一般主要选氧化锌为硫化　剂，其用量在２～３份，为改进性能可配以树脂、促进剂（秋兰姆类、二硫代氨甲酸盐类等），另外，硫和锌对瓶塞质量有影响，在制做高性能瓶塞时，应选溴化丁基橡胶，硫化剂选择多元胺，如六甲撑二胺氨基甲酸酯Diak No.1。这样胶塞为无硫无锌高质量胶塞。　

３填充剂

填充剂一般选用无机填充剂，选用填充剂改善胶料的物理性能、加工性能、并降低成本。选用时应考虑：无毒；化学纯度；憎水性；酸碱性；粒子大小及几何形状。主要选用的无机填充剂为陶土和滑石粉^[4]。陶土呈中性或微酸性，对大多数药品呈惰性，而且对硫化速度影响甚小，工艺加工性能较好。锻烧陶土由于水分含量甚低，分子结构由无规变为有规片状?挥分及无机杂质、金属含量大大降低或控制在限定范围，从而可提高产品的性能和质量，是丁基橡胶瓶塞的首选填料。滑石粉尤其是表面处理的滑石粉可部分取代陶土以改善瓶塞的碎裂稳定性。一般填充剂的用量不应超过100份，用量过高将导致加工性能变差和碎袭稳定性下降。　

４增塑剂和操作助剂　

增塑剂改善了胶料的混炼和成型加工性能，选择增塑剂应考虑：与生胶的相容性；增塑效率；洁净度；对成品特殊性能的影响，相容性是首先考虑的，应选与丁基橡胶溶解度参数相近的。可使用的增塑剂推荐如下：石蜡油；低分子量聚乙烯（如AC-617）；低分子量聚丁烯（如Indopol-300）。操作助剂主要用以改善操作性能、可采用硅油、硬脂酸、取合物操作润滑剂内部脱模剂（如PAT 766/F）。增塑剂和操作助剂建议采用２～５份，注压硫化可　适当高一些。其中石蜡有提高瓶塞碎裂稳定性的作用，对丁基橡胶瓶塞非常有利。这里有一点值得注意，增塑剂和操作助剂的迁移是造成瓶塞喷霜的主要原因，应选择分子量大、不易迁移的品种，如聚合型的低分子量聚丁烯

５防老剂　

丁基橡胶由于其具有优良的抗臭氧、抗老化、耐热和耐水性。合成过程中已加入了防老剂和稳定剂，因此，大多数防老剂添加一般防老化作用甚微。可少加或不加防老剂。如果需要可加非污染性的酚　类防老剂；如2246。　

６着色剂　

着色剂只有在对颜色有要求是才采用。一般应尽量避免使用有机着色剂，因为有机着色剂较无机着色剂毒性大．在高温下易分解，污染药物，且多为水溶性物质，可能从瓶塞中迁移或逸出而使药物变色。使用无机着色剂应注意其所含的有害元素。推荐使用的着色剂为钛白粉、铁红、炭黑等。　

典型配方举例

（１）丁基橡胶瓶塞配方　

丁基橡胶100  无机填料120 氧化锌5  硬脂酸锌2  石蜡2  促进剂BZ1.5  促进剂ＣＺ0.5  硫黄0.75　

（２）氯化丁基橡胶瓶塞　

氯化丁基橡胶100无机填料60～100  低分子量聚乙烯2  氧化锌3～5  硬脂酸1～2促进剂PZ（EZ）1.5

（３）溴化丁基橡胶瓶塞　

溴化丁基橡胶100  无机填料100 石蜡2　低分子量聚乙烯2  氧化锌3  树脂2.5

参考文献　

1 李斌．医药包装业急待“重整山河”.包装工程.1999.20(2）：3　

2 魏苏民，段晓晖，屈滨．氯化丁基橡胶抗生素瓶塞的研制.特种橡胶制品，1984.（4）：13　

3 N.Harmsworth著，林振国摘译.丁基橡胶在制药应用中的经验、知识和趋势.橡胶译丛出，1996.(4):208

4 程继刚.丁基胶塞的配方设计要点.橡胶工业，1995,42(11):670　

5 段晓晖，魏苏明.国内外抗生素橡胶的现状及发展．橡胶工业，1986.(4):47

摘自《制品与工艺》