聚氨酯材料在医用行业的研究进展1
聚氨酯材料在医用行业的研究进展天津市塑料研究所有限公司韩宇洋摘要:综述了聚氨酯材料在医用行业的研究进展,重点介绍了医用聚氨酯材料的性能研究、改善生物相容性的方法及医用聚氨酯目前的应用现状等。
关键词:医用聚氨酯材料;性能研究;改性;应用进展1聚氨酯发展背景近年来由于社会的不断发展,科学技术水平的进步,全世界对功能性材料的需求越来越大,尤其是生物高分子材料。
聚氨酯作为一种重要的生物高分子材料一直是研究的热点,在许多人工器官和医疗装置中发挥着至关重要的作用。
虽然,聚氯乙烯、聚乙烯和硅橡胶等,都早于聚氨酯应用于生物材料领域,但是由于聚氨酯具有如下突出的优点:材料的性能可以调节,物理机械性能范围宽,加工性能好;生物相容性优良;抗扭结性好;表面光滑等,这就使聚氨酯成为了一种“理想生物材料”。
2聚氨酯结构介绍聚氨酯是一类含有氨基甲酸酯(-NH-COO-)官能团的高分子材料,主要的合成方法是由聚醚、聚酯或聚碳二元醇先与二异氰酸酯进行加成反应,再经扩链剂扩链成高分子,主链分子是由软链段和硬链段嵌段组成,其化学结构可以表示为—(A—B)n—,由于硬段和软段在极性上存在差异且硬段本身的结晶性导致它们在热力学上的不相容性,而具有自发分离的倾向,而聚氨酯的性能本质上是取决于软段和硬段的化学结构及软段/硬段配比,软硬段的微相分离程度对聚氨酯的性能,尤其对血液相容性的影响不可忽略。
3聚氨酯分类按材料种类分:医用聚氨酯材料产品可分为医用聚氨酯泡沫、医用生物弹性体、医用聚氨酯黏合剂、医用聚氨酯水凝胶以及医用聚氨酯涂料等。
按照可降解性可分为:非降解性医用聚氨酯材料,力学性能优异、耐磨损性好,因此在长期植入人体的人体器官和医用装置的应用十分广泛;降解性医用聚氨酯材料可应用于人体修复材料、组织工程材料和智能药物缓释材料等。
按用途分:聚氨酯用品包括人工皮肤、人工心脏瓣膜、人工肺、烧伤敷料、各种夹板、导液管、人工血管、骨黏合剂、齿科材料、手术缝合线、计划生育用品等。
按合成物结构分:聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯以及聚碳型聚氨酯等等。
4医用聚氨酯的性能研究4.1聚醚型聚氨酯1967年Boretos和Pierce首次将聚醚型聚氨酯用于左心辅助循环血泵,此后,聚醚型聚氨酯就成为了人工心脏和心室辅助循环系统中制造心室腔体的首选材料。
通常地,聚醚型聚氨酯的聚醚软段的玻璃转变温度低于室温,软段的运动性很高,非常容易地迁移到聚氨酯的表面,因此聚醚型聚氨酯的最表面没有硬段存在;然而,有研究认为由于聚醚型聚氨酯的聚醚软段的玻璃转变温度较低,在外界环境的影响下,其表面的链段能够转动,表面重排,硬段微区出现在最表面,使其表现出良好的血液相容性[1]。
另外,聚醚中的醚键耐水解,水解表现为交联慢慢断裂,分子量慢慢降低,拉伸强度下降缓慢,与聚酯型聚氨酯相比耐水解性较好。
聚醚型聚氨酯被广泛的使用在与血液直接接触的场合,但其本身的生物相容性不足以达到人类的需求,学者一直持续不断地对它进行研究和改性来进一步提高它的生物相容性,改性使得聚醚型聚氨酯的抗凝血性能在不同程度上得以提高,以至于聚醚型聚氨酯材料在植入和非植入式血液接触装置的制造方面得到了较广泛的应用。
下面将三种医疗级聚醚型聚氨酯的原料、性能及商品牌号举例如下:4.1.1脂肪族聚醚氨酯以HMDI或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、PTMEG及BD为原料的TPU具有良好的生物相容性、强度及可加工性。
如美国Thermedics公司(原Thermo Electron公司)的医用聚氨酯Tecoflex的组成是PT-MEG-HMDI-BD,80年代美国DuPont公司的医用聚氨酯Adiprenelw 500的原料是PTMEG-HDI-BD。
4.1.2芳香族聚醚氨酯这类TPU以MDI、PTMEG及BD为原料。
与脂肪族聚醚氨酯相比,它们具有类似的生物相容性,而物理强度、耐溶剂性及高温可加工性比脂肪族TPU好,是一类应用较早、牌号较多的TPU。
其缺点是暴露在光或γ射线下时间长了会变黄。
如果操作温度不当可产生亚甲基-4,4’-二苯基二胺(MDA)。
商品牌号有:美国BF Goodrich公司的Estane,美国DOW化学公司(早先的Upjohn公司)的Pellethane,Thermedics公司的Tecothane,Bayer美国公司的Texin,美国JPS弹性体公司的Stevens系列热塑性聚氨酯MP-1880、MP-1882及MP1890<3>,德国Elastogran公司的Elastollan SP806,等等。
4.1.3聚醚脲型聚氨酯Bayer(美国)公司的Texin 5590是一种脂肪族聚醚脲型TPU,设计用于与血液接触的场合,以及管形材料及导液管等短期植入装置。
美国Ethicon公司的医用聚氨酯弹性体Biomer 是由PTMEG和MDI反应生成端异氰酸酯基预聚物。
在二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中以乙二胺为扩链剂,浇注而成的线性聚氨酯-脲嵌段聚合物。
Corvita公司90年代研制的植入人体器官用TPU弹性体材料Corethane,未透露组成成分,据称它具有与广泛使用的芳香族聚醚聚氨酯相似的性能,但在人体内不会受酶的影响而降解。
该公司还在开发研制聚氨酯共聚物以及与其它聚合物的复合材料,用于体内植入物。
4.2聚酯型聚氨酯聚酯型聚氨酯在聚氨酯工业中,是出现最早的基础聚氨酯材料,其力学机械性能、耐化学品特性优异,至今仍是极其重要的一大类型聚氨酯材料。
一般的,聚酯型聚氨酯的硬度与聚酯的相对分子量有直接的关系,聚酯型聚氨酯的硬度随着聚酯相对分子质量的升高而下降,拉伸强度的变化趋势则相反。
这主要是因为聚酯的分子间作用力较强,容易形成结晶。
线性聚酯呈蜡状,具有晶状结构,是决定聚氨酯具有良好的物理性能尤其是弹性,抗张强度,冲击强度等性能都与其结晶度有关系,然而,结晶性也带来了一定的问题,比如,低温时变硬,或者影响伸长率[2]。
与聚醚型聚氨酯相比,聚酯耐水解性能较差,酯基较易水解,随着酯基之间碳原子数目上升,水解稳定性提高,聚酯的水解作用表现为主链断裂,分子量降低,拉伸强度,伸长率急剧下降,然而聚酯型聚氨酯的氢键度高于聚醚型聚氨酯,耐热空气老化性能较好,因此聚酯型聚氨酯仍得到广泛应用[3]。
下面将一种医疗级聚酯型聚氨酯的原料、性能及商品牌号举例如下:4.2.1芳香族聚酯氨酯以聚己内酯或聚己二酸酯MDI和BD为原料,这类TPU的强度比PTMEG型聚氨酯的高,但易于水解和受微生物的侵袭。
商品有BF Goodrich公司的Estane、Dow化学公司的Pellethane 等。
4.3聚碳酸酯型聚氨酯这种聚氨酯材料中的软段由聚碳酸酯链段构成,在生理环境下,碳酸酯键比醚键更加稳定。
聚碳酸酯型聚氨酯软段的玻璃转变温度较高,相混合大,硬段存在于表面,而且在10 nm范围内,有明显的硬段微区。
导致不同种类的聚氨酯的表面结构差异的原因是由于本体结构与表面结构密切。
相对于聚醚聚氨酯,在医用材料的长期移植中,脂肪族聚碳酸酯型聚氨酯有更好的生物稳定性和生物相容性。
此外,由于软段的聚碳酸酯结构与聚醚结构相比在更大程度上限制了链段的运动,因此聚碳酸酯聚氨酯的纯水透过率和生理介质的透过率都远远低于聚醚型聚氨酯,在相同膜厚度的条件下,聚碳酸酯聚氨酯的水蒸气透过率比聚醚型聚氨酯低2-4倍。
实验表明,聚碳酸酯聚氨酯表面的血小板粘附数量与聚醚型聚氨酯相比大大减少,同时,对补体的激活程度也明显降低[4]。
同时,与聚醚聚氨酯相比,PCU在小直径血管和内部血管治疗中,显示出了更好的向内生长能力。
此外,PCU最大的优点是比聚醚聚氨酯优秀的耐氧化稳定性。
聚碳酸酯聚氨酯也具有长期移植后材料柔顺性的损失小和表面性能突出的特点[5]。
下面将两种医疗级聚碳型聚氨酯的原料、性能及商品牌号举例如下:4.3.1脂肪族聚碳酸酯氨酯这类TPU以HMDI、聚碳酸酯二醇为原料。
它具有与聚醚氨酯类似的生物相容性,耐氧化降解性及生物稳定性更好,有良好的强度和操作性。
商品有Thermedics公司的Carbothane、PolyMedica工业公司的Chronoflex等。
这种TPU能抵抗酶诱发的降解,用于人造心脏及血管。
4.3.2芳香族聚碳酸酯氨酯其原料是MDI、聚碳酸酯二醇和BD。
它具有与脂肪族聚碳酸酯氨酯类似的生物稳定性及生物相容性,芳香族聚氨酯的强度和耐溶剂性,缺点是可能产生MDA及黄变。
商品有美国聚合物技术集团公司的Bionate等。
5聚氨酯的改性国内外的研究报道有许多聚氨酯改性方法,主要有聚氨酯本体改性、表面化学接枝修饰、等离子体技术表面修饰、光固定法、超分子化学改性等[6]。
5.1聚氨酯本体的改性本体改性是指通过调节聚氨酯结构的软段或硬段的结构、长度及分布,来改变相对比例和相对分子质量,或把将软段或硬段上接枝其它分子链,通过共混、互穿聚合物网络等方法,用来调节聚氨酯的性能。
5.2表面化学接枝修饰人们尝试在聚氨酯表面附加各种细胞黏附因子如胶原、纤维粘连蛋白、白蛋白等,使材料表面更生物化、更接近细胞生长的生理条件,进而改善内皮细胞在聚氨酯材料表面的粘附和生长的问题,近年,在聚氨酯材料表面固定 RGD三肽序列成为一种提高内皮细胞黏附和生长的重要途径,这已在多种生物材料的有关研究中得到证实。
5.3等离子体技术表面修饰聚氨酯材料表面性能受到聚合物的化学性质、表面结构及表面处理方式的影响。
等离子体技术处理聚合物材料的表面可以使其表面富含活性基团,使聚氨酯表面活化,再表面接枝可生物降解的分子,提高原聚氨酯表面的性能,改善聚氨酯材料的生物相容性。
5.4光固定法修饰光固定法是指将具有特定作用、功能的分子或组分通过紫外或可见光偶联到材料表面的方法。
它在改善材料表面性能的同时,不影响材料的基体性能。
5.5超分子化学改性超分子化学是基于分子间的非共价键相互作用而形成的分子聚集体的化学超分子组装过程,是生物体系中形成复合、功能结构的重要手段,它提供了一种通过设计分子和超分子实体,利用形体互补原则获得预期结构的纳米设计和制备手段。
和传统的表面修饰不同,超分子表面修饰技术不单单地通过化学组分的共价键进行修饰,而是在组成修饰的基础上,通过对基于非共价键的作用控制,实现对表面二维、甚至三维微观结构的设计,实现对材料表面更精确的修饰[7]。
6医用聚氨酯的应用现状聚氨酯材料因为其特殊的化学结构、具有良好的生物相容性和血液相容性、优异的物理机械性能、加之稳定性好,广泛应用于医学领域。
50年代以来,聚氨酯弹性体开始应用于医用材料,70年代开始聚氨酯作为一种医用材料已受到重视。
到了80年代初,用聚氨酯弹性体制作人工心脏移植手术获得成功,使聚氨酯材料在生物医学上的应用得到进一步的发展。
至今已经历了50多年的历史,其产品包括人工心脏辅助装置、医疗导管和人造血管、聚氨酯敷料、聚氨酯医用薄膜制品、人造皮、假肢、聚氨酯绷带、人工肾、人工肺、人工肝脏等[8-10]。
医用可生物降解聚氨酯材料研究及进展
些 研究 已经显 示聚 醚型聚氨 酯在水解酶 如木瓜蛋 白
酶和细胞衍生酶 ( 胆固醇酯 酶 、 如 弹性 蛋 白酶 、 羧酸酯 酶 ) 等
的作用下容易降解 。 。常用 的聚醚有聚氧 乙烯 ( E 、 。 P O) 聚 四亚 甲基醚 ( T ) 聚氧化丙 烯 ( P 等。大量 的研究 已 P MO 、 P O) 经表 明, 聚醚型 聚氨 酯在生 物体 内也不稳 定 , 容易在 血液 中 巨噬细胞所产生的氧 自由基作用 下氧化降解 , 导致生理条件
下 的应 力 开 裂 。
聚氨 酯是大分 子主链 中含 有重复 的氨基 甲酸 酯链段 的
高聚物 。通常聚氨酯主链是 由玻 璃化转 变温度 ( ) 低于室
温 的柔软链段 ( 即软 段 ) 和 高 于室 温 的刚 性链 段 ( 即硬 段) 嵌段 而成 。软段 由低聚物 多元 醇 ( 聚 酯 、 如 聚醚 ) 成 , 构 硬段 由二异氰 酸酯 和低分 子扩链 剂 ( 如二 胺 和二醇 ) 成。 构 在聚氨酯的合成 过程 中 , 可以通过选 择不 同的嵌段 和调节软
要是芳香族异氰酸酯 ) 的降解产物具有生物毒性 。对 于医用
可生 物降解 聚氨酯 材料 , 无毒 、 更好 的生物 相容性 是广 大科
Tn ag等用胆 固醇 酯酶 ( E 评价了脂肪族聚碳酸酯 聚氨酯 的 C) 生物 降解性 , 他们 在相 同条件 下选用 了不 同的二异 氰酸酯 ,
结果发现 , 所有合成 的聚合物都易于水解降解 。
4 0 7 ; 2 湖北工业大学化学与环境工程学院 , 3 0 0 . 武汉
摘要
介绍可生物降解聚氨 酯的结构 、 类型及特 点 , 综述 了可生物 降解聚氨 酯材料在 医学上的应用 、 究进展 , 研
2023年聚氨酯医用材料行业市场规模分析
2023年聚氨酯医用材料行业市场规模分析聚氨酯医用材料是目前国际上一种新型的高科技生物材料,近年来在医疗、卫生等领域取得广泛的应用。
它是由聚醚和聚酯两种高分子材料组成的聚合物,这种材料具有优异的化学稳定性、良好的生物相容性和可吸附性,可被人体分解吸收,不会对人体产生任何危害。
聚氨酯医用材料因具有耐磨性好、抗氧化性好、使用寿命长、透明性强等特点,被广泛用于生产人工关节、人工眼角膜、人工血管、人工皮肤、医用敷料、医用贴片等医疗器械领域。
一、聚氨酯医用材料市场现状分析目前,聚氨酯医用材料的应用范围正在不断扩大,市场需求也在持续增加。
据相关机构的报道,2019年全球聚氨酯材料市场规模约为230亿美元,其中医用聚氨酯材料占比约为12%。
预计到2024年,全球聚氨酯材料市场规模将超过310亿美元,医用聚氨酯材料市场将呈现较快增长趋势。
在国内市场方面,聚氨酯医用材料行业相对滞后,市场规模和应用范围有限。
目前国内的研发和生产企业多为小型企业,技术实力和生产能力有限;大型企业还需要进一步加强自主研发和技术引进,提高产品的研发和生产水平。
二、聚氨酯医用材料市场发展前景分析随着国内医疗事业的发展和老龄化进程的加快,人工关节、人工眼角膜、人工血管等产品的需求将逐步增加,聚氨酯医用材料市场的发展前景非常广阔。
同时,聚氨酯医用材料具有生物相容性好、可吸收、可降解等优良性能,不会对人体产生任何危害,符合健康、生态的绿色生产理念和可持续发展战略,使其在医疗卫生领域有着广泛的应用前景。
未来,聚氨酯医用材料市场将面临日益激烈的竞争,需要不断提高产品质量和技术含量,加强自主创新和技术引进,扩大市场份额,加强品牌建设和营销工作,推动行业的快速健康发展。
综上所述,聚氨酯医用材料市场有着广阔的发展前景和无限的发展空间,在未来市场竞争中将取得越来越大的优势和竞争力,为国内医疗卫生事业的发展做出积极的贡献。
医用聚氨酯材料研究进展
72P U T e c h n o l o g y■PU技术◆ 鲍俊杰,刘都宝,黎兵,许戈文安徽大学化学化工学院1.医用聚氨酯发展背景1.1 聚氨酯树脂发展史聚氨酯是在高分子结构主链上含有许多氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的聚合物,国际上称为polyurethane,我国某些资料译为聚氨基甲酸酯、聚脲烷等。
按行业习惯,目前我国将此类聚合物通称为聚氨酯,其系列产品统称为聚氨酯树脂,是合成材料中的重要品种,它已跃居合成材料第六位[1]。
聚氨酯树脂是一种新型的具有独特性能和多方面用途的高聚物,已有70多年的发展历史。
它以二异氰酸酯和多元醇为基本原料加聚而成,选择不同数目的官能基团和不同类型的官能基,采用不同的合成工艺,能制备出性能各异、表现形式各种各样的聚氨酯产品。
有从十分柔软到极其坚硬的泡沫塑料,有耐磨性能优异的弹性橡胶,有高光泽性的油漆、涂料,也有高回弹性的合成纤维、抗挠曲性能优良的合成皮革、粘结性能优良的胶粘剂以及防水涂料和灌浆材料等,逐渐形成了一个品种多样、性能优异的新型合成材料系列[2]。
由于这种高聚物具有可发泡性、弹性、耐磨性、粘接性、耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等,因此,它是发展较快的一种高分子合成材料,被广泛用应于工业及日常生活中,并几乎渗透到国民经济各个部门。
其产量与品种与年俱增,国外有人说:“70年代聚氨酯树脂工业的地位相当于20年代的钢铁工业、40年代的聚烯烃。
”[2]我国从60年代初在这个领域内开展科研工作,并逐步建立了工业生产装置。
到目前为止,我国的聚氨酯工业从科研到生产已基本形成体系,初具规模。
1.2 医用聚氨酯大量动物实验和急慢性毒性实验证实,医用聚氨酯无毒、无致畸变作用,对局部无刺激性反映和过敏反应,聚氨酯在医学领域上应用具有较好的生物相容性[3]。
医用聚氨酯材料有与人体组织相容性和血液相容性好,良好的韧性、耐溶剂性、耐水解性、耐微生物,无毒性,良好的耐磨损、粘结性、抗曲挠性能,容易成型加工,性能可控等优异的性能,并能根据要求生产出透明的产品等等。
医用聚氨酯
Part V 医用聚氨酯的发展前景
1.由于聚氨酯具有良好的生物相容性和抗血栓性
,因此,可生物降解聚氨酯在生物医学领域具 有巨大的发展潜力。 2.热塑性聚氨酯TPU在医疗卫生领域的开发,也 正向生物工程、细胞工程、免疫工程等方面迅 速发展。 3.国内也有不少单位从事过或正在从事医用聚氨 酯的应用,但推广应用不够、影响不大,与发 达国家相比差距很大。因此,国内应该加强该 方面的研究和推广应用,使医用聚氨酯的应用 前景更加广阔。
7. 敷料
医 用 止 血 海 绵 ( 聚 氨 酯 树 脂 )
8.药物缓释载体 将含羟基的抗病毒引入聚氨酯链段 作为治疗试剂,通过氨基甲酸酯水解使 药物缓慢的释放出来,研究表明该类材 料对药物的缓释具有最好的效果。
9.接触眼镜
作为接触眼镜使用的材料, 除了要求具备高含水量和高透明 度及良好的机械性能之外,还必 须具有良好的氧渗透性,否则易 导致角膜炎。由于聚氨酯水凝胶 与其他类型水凝胶相比具有良好 的生物相容性、血液相容性及机 械性能,早在1974年,Blair等 人就提出将亲水性聚氨酯应用于 接触眼镜中。
聚氨酯材料血泵
2.人造血管
聚氨酯是一种弹性良好的高分子材料,小径 微孔聚氨酯血管具有良好的血液相容性与天然血管 相匹配的顺应性,可大大减少新内膜增生。
3.矫形绷带
4. 假肢
5.计生用品 避孕栓、避孕套
6.医用胶黏剂
美国bristol-myers公司用聚 醚多元醇、聚酯多元醇或2者的 混合物与脂肪族、脂环族、芳香 族或它们混合物形成的二异氰酸 酯反应成功地制成新型医用聚氨 酯压敏粘合胶。该聚氨酯粘合剂 可用于制备医疗领域中自黏薄膜 结构,尤其用于吻合器械、创伤 橡皮膏、创伤包敷料及纱布绷带 等。
医用可生物降解聚氨酯材料研究进展
具有微 } 分离结 卡 与其 它 材 料 相 比具有 较 好 的 f 1 勾, 生物 相容性 , 但经 长期的临 床使 用发 现 , 聚氯酯 的
生物 相容性 依然 存在 问题 。 聚氨酯作 为 医用生 物 材料 的主要 问题 是 所 使用 的硬 段 ( 主要 是 芳 香族
性链段 ( 即硬 段 ) 嵌段 而成 。软段 由低 聚 物多 元 醇 ( 如聚酯 、 聚醚) 构成 , 硬段 由二异氰 酸酯和小分子扩 链剂( 如二胺 和 二醇 ) 构成 。在 聚氨 酯 的合 成 过 程 中, 可以通过选 择不 同的嵌段 和调节 软硬段 问的 比 例 , 聚氨酯进行 设计[ ( 对 2 如刚 性 的、 柔性 的、 线性 的或支形的)构造 出适应不 同要 求的聚氨酯 。目前 ,
关 键词 : 生物 降 解 ; 聚氨 酯 ; 生物 材 料
中图分 类号 : Q 338 T 2.
文献 标识 码 : A
文 章编 号 :0537 (070—030 10—1420)406—6
聚氨酯材料以其优异 的力 学强度 、 高弹性 、 磨 耐 性、 润滑性 、 耐疲劳性 、 物相容性 、 生 可加工性等而广 泛用于长期 植入 的医用装 置及 人工器官 , 比如心脏
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专 论 ・综 述
弹C72T68 性,—5(R 体 81MI H A)~ 20. :C I E7 3 0 — ES 0 L( 6 A S 4
医用可 生 物 降解 聚氨 酯 材 料研 究进 展
刘 庆 丰 , 胜 山 , 顺 红 冯 许
( 湖北 工业 大学 机 电研 究 院 , 匕武汉 4 0 7 ) 湖』 3 0 0
( )聚 碳 酸 酯 型 聚 氯 酯 1
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医用聚氨酯
Part V 医用聚氨酯的发展前景
1.由于聚氨酯具有良好的生物相容性和抗血栓性
,因此,可生物降解聚氨酯在生物医学领域具 有巨大的发展潜力。
2.热塑性聚氨酯TPU在医疗卫生领域的开发,也 正向生物工程、细胞工程、免疫工程等方面迅 速发展。
3.国内也有不少单位从事过或正在从事医用聚氨 酯的应用,但推广应用不够、影响不大,与发 达国家相比差距很大。因此,国内应该加强该 方面的研究和推广应用,使医用聚氨酯的应用 前景更加广阔。
聚氨酯材料血泵
2.人造血管
聚氨酯是一种弹性良好的高分子材料,小径 微孔聚氨酯血管具有良好的血液相容性与天然血管 相匹配的顺应性,可大大减少新内膜增生。
3.矫形绷带
4. 假肢
5.计生用品 避孕栓、避孕套
6.医用胶黏剂
美国bristol-myers公司用聚 醚多元醇、聚酯多元醇或2者的 混合物与脂肪族、脂环族、芳香 族或它们混合物形成的二异氰酸 酯反应成功地制成新型医用聚氨 酯压敏粘合胶。该聚氨酯粘合剂 可用于制备医疗领域中自黏薄膜 结构,尤其用于吻合器械、创伤 橡皮膏、创伤包敷料及纱布绷带 等。
7. 敷料
医 用 止 血 海 绵 ( 聚 氨 酯 树 脂 )
8.药物缓释载体
将含羟基的抗病毒引入聚氨酯链段 作为治疗试剂,通过氨基甲酸酯水解使 药物缓慢的释放出来,研究表明该类材 料对药物的缓释具有最好的效果。
9.接触眼镜
作为接触眼镜使用的材料, 除了要求具备高含水量和高透明 度及良好的机械性能之外,还必 须具有良好的氧渗透性,否则易 导致角膜炎。由于聚氨酯水凝胶 与其他类型水凝胶相比具有良好 的生物相容性、血液相容性及机 械性能,早在1974年,Blair等 人就提出将亲水性聚氨酯应用于 接触眼镜中。
聚氨酯材料的研究与应用
聚氨酯材料的研究与应用聚氨酯材料是一种具有广泛应用前景的高分子材料。
它具有独特的物理化学性质和材料特性,广泛应用于鞋材、汽车、建筑、电气、医疗等领域。
近年来,随着我国化工产业的不断发展,聚氨酯材料的研究也日益深入。
本文将从聚氨酯材料的研究与应用两个方面进行探讨。
一、聚氨酯材料的研究聚氨酯是通过异氰酸酯与多元醇反应合成而成的高聚物。
它的结构特点是由于醇基与异氰酸酯基的反应形成尿素键结构、酯键结构、芳香环结构或环氧结构等多种结构单元基团,因此可以制备出多样化形态的聚氨酯材料,如硬质泡沫、软质泡沫、弹性体、涂料、胶粘剂、热塑性聚氨酯弹性体等。
聚氨酯材料具有优异的物理化学性质和材料特性,如高强度、高硬度、高耐磨性和耐酸碱腐蚀性能好,同时也具备优异的阻燃性、绝缘性、耐疲劳性等特点。
因此,近年来聚氨酯材料的研究方向主要围绕如何提高聚氨酯材料的制备工艺和材料特性展开。
研究聚氨酯材料的制备工艺涉及到配方设计、反应条件、传质和流变学等方面。
其中,配方设计是关键的方法,随着材料科学的快速发展,制备工艺已经得到了很大的改进。
例如,采用新的多官能团多醇设计合成聚氨酯,可以得到具有高分子化程度、高交联程度的硬质泡沫材料;改善反应控制,可以控制聚氨酯的聚合速率和反应时间,使聚氨酯材料得到优化。
在传质和流变学方面,加入表面活性剂、改变反应时间和温度等首尾相连的方法可以提高聚氨酯材料的物理化学性质,并从根本上解决当代社会面临的低碳环保问题,实现高效和可持续。
二、聚氨酯材料的应用聚氨酯材料作为一种具有广泛用途的高分子材料,广泛应用于建筑、汽车、电气、医疗等行业中。
聚氨酯建筑保温材料是传统保温材料的升级换代产品,具有重量轻、隔热性能好等特点,广泛应用于房屋保温材料中。
聚氨酯填充材料具有优异的性能,作为一个结构材料可以用于汽车的制造、电子设备和航空航天工业中的制造。
在工业领域,聚氨酯应用广泛,例如钢板、铝板或塑料板的保温、隔热、纵向及横向联系可以用聚氨酯型材加以实现。
聚氨酯创面敷料的研究进展
聚氨酯创面敷料的研究进展靳育葵;尹海磊【摘要】@@ 近几十年来随着创面"湿润愈合"理论的提出和生物材料的发展,新型敷料特别是新型聚氨酯敷料不断出现[1].传统创面敷料(如纱布、棉花)等有许多缺点:易滋生细菌,创面渗出液易与干燥真皮组织一起形成痂皮,妨碍上皮化;同时创面易与敷料粘连,换药揭起时引起疼痛,带来二次创伤.新型聚氨酯敷料能够保持创面的湿润,控制水蒸气透过速率,并抵御细菌的侵入;其海绵状多孔层状结构有利于创面分泌物的排出,促进创面组织的愈合;使用起来感觉舒适;具有优良的生物相容性,无致畸变作用,无过敏反应;毒性试验符合医用要求;具有优良的韧性和弹性,加工性能好,加工方式多样等诸多优点,因此在创面敷料和组织工程等领域得到广泛应用[2].其主要以薄膜、泡沫、水凝胶等形式用于敷料制作.本文对当今常见的新型聚氨酯敷料综述如下.【期刊名称】《实用医药杂志》【年(卷),期】2010(027)011【总页数】2页(P1040-1041)【关键词】聚氨酯;创面敷料【作者】靳育葵;尹海磊【作者单位】250002,山东济南,济南军区联勤部第一干休所卫生所;266071,山东青岛,401医院骨科【正文语种】中文【中图分类】R618近几十年来随着创面“湿润愈合”理论的提出和生物材料的发展,新型敷料特别是新型聚氨酯敷料不断出现[1]。
传统创面敷料(如纱布、棉花)等有许多缺点:易滋生细菌,创面渗出液易与干燥真皮组织一起形成痂皮,妨碍上皮化;同时创面易与敷料粘连,换药揭起时引起疼痛,带来二次创伤。
新型聚氨酯敷料能够保持创面的湿润,控制水蒸气透过速率,并抵御细菌的侵入;其海绵状多孔层状结构有利于创面分泌物的排出,促进创面组织的愈合;使用起来感觉舒适;具有优良的生物相容性,无致畸变作用,无过敏反应;毒性试验符合医用要求;具有优良的韧性和弹性,加工性能好,加工方式多样等诸多优点,因此在创面敷料和组织工程等领域得到广泛应用[2]。
医用聚氨酯生物相容性研究新进展
皮细 胞种 植于 D a c r o n人 工血管 后植入 狗的动脉 系
统试验 , 其 后人 们开 展 了对材 料表 面 内皮 化 的大量 研 究。为 了使 内皮 细胞在材 料表面更好 的黏附和生 长, 人 们对聚氨 酯材料表面进行 了各种方 法的处理 。 2 . 1 在 聚氨酯 中加人两 亲性的高分子 添加剂 An d e r s o n等认 为 在 聚氨酯 中加入 适 宜类 型和 适量 的两亲性 的高分子 添加剂可 以提 高内皮细胞在 基质上 的黏 附和生长 。高分子添加剂作 用的机理是 添加剂 在聚氨 酯脲 ( P E uu) 膜形成过 程 中可 以迁移 到或靠 近空气 界面 , 而在 与水相界 面接 触时 , 由于其 分子具 有 的两亲性 使分子重 排 , 亲水基 团会 暴露 , 使
c a u s e i n l f a mm a t i o n s o i mp r o v i n g t h e b [ o c o mp a t [ b i l i t y o f me d i c a l p o l y u r e t h a n e s i s a r - i mp o r t a n t s u b j e c t o f b i o ma t e —
( 天然 ) 构象 ” 的假说 ] , 指 出作为生物 相容性 好 的材 料, 其 表面分子 结构 应 能维 持生 物 大分 子及 其组 合
体 的正常构 象。这 一假说对于 生物材料 表面改性 的 分子设计具有 指导意义 。 目前 对提高 医用聚氨酯 生 物 相容性 的研究 很 多 , 如在 聚 氨酯 中引 入磺 酸基 ( 一
摘 要 聚 氪酯 因有 良好 的生 物 相容 性 和机 槭性 能 , 而被 广 泛 用于 生 物 医学 领 域 . 但 聚 氪 酯长 期 植 入人 体 内 , 也
医用可降解形状记忆材料聚氨酯的研究进展
使得 目前普遍使用的可降解材料再无法满足 临床上 的要求 ,
因此迫切需要集降解性 和多功能 性等 多种特性 于一体 的材 料来取代以往的可降解 材料 。 目前 开发 出的具 有形状 记忆
效应的可降解材料正是此类材料的代表 , 因此诞生 了新 的课
题 一可降解形 状记 忆聚 氨酯 材料 。Y soS ii … 等合 成 au hkn a 了具有形状记忆 特性 的脂 肪族 聚酯类生物医用材料 , 将其 并
的各种形状 , 植人 人体 后 , 在人 体 温度 下 , 复成 原来 的形 恢
状 。正是 由于以上原 因诞生 了新型 的高智能 的材料 , 即可生 物降解形状记忆 聚合 物材料 。随着可 降解 材料 在 临床应用 方 面取得 了飞速 的发展 , 涌现 出更 多人性 化 的治疗 理念 , 又
gr) ey 领域也具有广泛 的应用前 景 , 所周知 , 众 有些 疾病采 用
药物治疗往往见效慢 、 副作 用大 , 了找出可 以取代 药物 治 为 疗 的更好疗法 , 人们 引入 了微 创手术 技术 , 即以最小 的侵袭
的柔韧性 , 但是 它的强度不够 , 以很多人 尝试 对其进行 改 所 性用来 合成聚氨酯。Km和他 的同事 i 以 MD 、 , I14一丁
【 摘
要 】 概 述 了形状记忆聚氨酯( U ) P s 的原理和生物材料 降解机制 , 绍 了形状记 忆可 降解 聚氨 酯材料 的研 究现状 , 介 并指
出可 降解形状记忆聚氨酯材料的应 用前景及今后研 究的重点。
【 关键词 】 形状记 忆 ; 降解 ; 可 聚氨酯 ; 三嵌段共 聚物
随着 目前 , 随着 医疗 科技 的飞速发 展 , 对临床 医学 应用 材料的要求也在不断 的提高 。人们希 望植 入体 内的材 料只 是起到暂时替代 的作用 , 如骨折 内 固定 、 物控制 释放 等材 药
