在医疗方面使用的聚合物制品,大致能分成3个大类:
(1) 直接进入人体内(*或临时的)的制品。属于*性存在于**体内的聚合物制品有植入物(组织和器官的人工替代品)。属于临时性使用的有导管、引流管、听筒、过滤器、换气装置等等。它们主要用于物质、气体的输送,介质的过滤等等;
(2) 外部使用的制品。聚合物的某些特性,如可塑性、轻、牢固、密封性和弹性、对腐蚀介质的稳定性、电绝缘性等等对这类制品很重要。属于这类制品的有手套、止血带、四肢固定装置、各种诊断装置的外用护套等等;
(3) 生物化学分析及生物化学合成设备的功能元件,细胞、组织等的培养、再生、繁殖装置等等。
必要时改性PTFE的多孔结构可成为**体细胞和组织的成形基体。较明显的例子是用于**当代较流行的疾病——动脉粥样硬化和血管替代品。由于上述的PTFE的特殊性能用PTFE制的血管替代品比用其他材料制的类似物显得更好,可起到相似于自然血管的功能。血纤维蛋白和细胞渗透进替代血管的微孔中,牢牢地把血纤维蛋白的垫底层与替代物壁结合在一起。随着时间的推移(经3—4月)血纤维蛋白将由更稳定的和更结实的生物聚合物——胶原所取代。在人造血管的外面同样生长着组织和生成新的外膜。新外膜保持移植物牢固的定位。骨组织、膜、软组织等的PTFE替代品也起着类似的作用。
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温—长期使用温度200~260度,耐低温—在-100度时仍柔软;耐腐蚀—能耐王水和一切**溶剂;耐气候—塑料中较佳的老化寿命;高润滑—具有塑料中较小的摩擦系数(0.04);不粘性—具有固体材料中较小的表面张力而不粘附任何物质;无毒害—具有生理惰性;优异的电气性能,是理想的C级绝缘材料,报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压;比冰还要光滑。聚四氟乙烯材料,广泛应用在***、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。
聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为:CF3(CF2CF2)nCF3。20世纪30年代末期发现,40年代投入工业生产。性质 聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为90~95%,熔融温度为327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时,形成13/6螺旋;在19℃发生相变,分子稍微解开,形成15/7螺旋。
虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4.4×10-3和9×10-2。可见,聚四氟乙烯可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。
聚四氟乙烯管材选用悬浮树脂PTFE聚四氟乙烯树脂经柱塞挤压加工制成。在已知塑料中聚四氟乙烯具有较好的耐化学腐蚀性能及介电性能。聚四氟乙烯编织盘根是一种良好的动密封材料,是由膨体聚四氟乙烯带条编织而成,具有低摩擦系数、耐磨、耐化学腐蚀、密封性良好、不水解、不变硬等优良性能。用于各种介质中工作的衬垫密封件和润滑材料,以及在各种频率下使用的电绝缘件、电容器介质、导线绝缘、电器仪表绝缘等。聚四氟乙烯 薄膜适用于作电容器介质、 特种电缆的绝缘层、导线绝缘、电器仪表绝缘及密封衬垫,还可做不粘带、密封带、脱模、密封圈等。 此外,生活中用的不粘锅的内衬也使用聚四氟乙烯制作的,就是利用了聚四氟乙烯耐高温,不粘的特点。(长期工作温度-200--260度)
1.可用于棒、管、板、电缆料、生料带等材料的制作,经二次加工还可制成薄板、薄膜及各种异型制品,还可用作润滑剂、稠化剂。
2.可作为塑料、橡胶、涂料、油墨、润滑油、润滑脂等的添加剂。
3.可推压成型制成薄壁管、细棒材、异型棒材、电线电缆绝缘层、滚压成薄带作管道丝扣密封材料。
4.用于机械、电子、化工等工业,用于喷涂、浸渍等。
5.用于制浸渍涂料。
6.可制成棒、板、管材、薄膜及各种异型制品,用于航天、化工、电子、机械、医药等领域。
7.可制成高绝缘性电器零件、耐高频电线电缆包皮、耐腐蚀化学器皿、耐高寒输油管、人工器官等。
8.用于电池、纤维布等。
9.可制薄膜、管板棒、轴承、垫圈、阀门及化工管道、管件、设备容器衬里等,用于电器、化工航空、机械等领域。
10.主要用于电气工业,在航天、航空、电子、仪表、计算机等工业中用作电源和信号线的绝缘层、耐腐、耐磨材料。
11.代替石英玻璃器皿应用于原子能、医学、半导体等行业的**纯化学分析和储存各种酸、碱、**溶剂。
聚四氟乙烯**细粉是一种白色的低分子量自由流动粉体,因有-(-CF2-CF2-)n稳定的分子结构,具有优异的耐化学性,热稳定性,高耐候抗老化性(十年以上)、耐紫外线性,高耐温性(长期应用温度在260℃左右)、使用温度范围广(-200- +260℃)、良好的不粘性、高电绝缘性(1017Ωcm)、高阻燃性,较好的自润滑性。
聚四氟乙烯**细粉体的性能主要由其摩尔质量、颗粒形态、分子链上的基团等决定。经过辐射裂解得到的聚四氟乙烯**细粉体具有很高的分散性,能均匀地与其它材料共混;长期使用温度为-200~260℃,而化学稳定性与聚四氟乙烯相似,可耐酸、碱、强氧化剂等,可熔溶,但凝聚性差。能广泛用作高分子材料、润滑油脂、油墨、涂料的改性剂,炸药、导火线、火箭固体燃料的填充剂等。主要应用如下:
1.作高分子材料的改性剂:在PC、POM、PA、PPS、硅橡胶、丙苯橡胶等高分子中分别加入5%~25%的聚四氟乙烯**细粉,可明显改变其润滑性能、耐磨性和阻燃性。
2.作油墨的改性添加剂:在苯胺油墨、凹板油墨、胶印油墨中加入1%~3%的聚四氟乙烯**细粉,可明显改善印刷品的色泽、耐磨性、光滑性等,尤其适合高速印刷。
3.作涂料的改性添加剂:在涂料中添加高达60%的聚四氟乙烯**细粉,可改善涂层的防粘性、润滑性、降低摩擦系数、改善防腐性、润湿性和可加工性等,广泛用于食品、包装、电器、纺织等部门。