骨形成肽1和聚多巴胺复合涂层修饰提高聚醚醚酮表面活性

背景:聚醚醚酮具有与人体皮质骨相近的弹性模量及良好的射线透射性、化学稳定性和生物相容性等优点,有望应用于口腔种植领域,然而其具有生物惰性,难以与周围组织形成骨结合,因此如何提高聚醚醚酮的表面活性是目前的主要问题。目的:分析聚醚醚酮表面骨形成肽1和聚多巴胺复合涂层的促成骨和成血管作用。方法:将聚醚醚酮片浸泡于多巴胺溶液中24 h,制备聚醚醚酮-聚多巴胺材料;将聚醚醚酮-聚多巴胺材料浸泡于骨形成肽1溶液中24 h,制备聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料,表征材料的微观形貌、亲水性与元素组成。将骨髓间充质干细胞分别接种于聚醚醚酮、聚醚醚酮-聚多巴胺、聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料表面,通过活死细胞染色和细胞骨架染色评估细胞活性与黏附状态,茜素红和骨钙素免疫荧光染色检测细胞成骨分化能力。将人脐静脉内皮细胞分别接种于3组材料表面,通过活死细胞染色和细胞骨架/血管内皮生长因子免疫荧光染色评估细胞活性及成血管水平。结果与结论:①扫描电镜下可见聚醚醚酮材料表面光滑,聚醚醚酮-聚多巴胺材料表面出现凹凸不平的沉积物,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料表面有小颗粒突起;接触角测试结果显示,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料的亲水性优于其他两种材料;X射线光电子能谱测试结果显示,骨形成肽1成功修饰于聚醚醚酮材料表面;②活死细胞染色和细胞骨架染色显示,相较于其他两种材料,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料可提高骨髓间充质干细胞的活性与黏附;茜素红和骨钙素免疫荧光染色显示,相较于其他两种材料,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化;③活死细胞染色和免疫荧光染色显示,相较于其他两种材料,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料可提高人脐静脉内皮细胞的活性与黏附及血管内皮生长因子蛋白的表达;④结果表明,骨形成肽1和聚多巴胺复合涂层可提高聚醚醚酮表面的促成骨和成血管活性。

聚醚酯消泡剂在白水中的性能研究

本研究表征了以不同官能度的聚醚(脂肪醇聚醚、丙二醇聚醚、甘油聚醚,官能度分别为1、2、3)和脂肪酸为原料合成的聚醚酯结构,着重探讨了3种官能度聚醚酯的消泡性能。结果表明,硬脂酸为优选脂肪酸,起始剂为十八醇、环氧乙烷(EO)与环氧丙烷(PO)物质的量比为3∶7时,合成的脂肪醇聚醚酯消泡剂的消泡性能最佳;POEO或EOPOEO嵌段的丙二醇聚醚酯(EO在聚醚链段末端)具有良好的消泡效果;相对分子质量3 000的甘油聚醚合成的甘油聚醚酯消抑泡效果最佳。优选的十八醇聚醚酯在低温生活用纸白水中消抑泡效果好,丙二醇聚醚酯和甘油聚醚酯分别在高温箱纸板和文化用纸白水中消抑泡效果好。3种聚醚酯溶液浓度增至0.6 g/L时,表面张力均为27.0 mN/m。

新型环氧乙烷/环氧丙烷无规共聚醚磷酸酯的合成及在涂料体系中的应用

以甲醇为引发剂,以环氧乙烷和环氧丙烷为原料合成环氧乙烷/环氧丙烷无规共聚醚,然后与五氧化二磷进行酯化反应,合成一种环氧乙烷/环氧丙烷无规共聚醚磷酸酯,并采用核磁共振、红外光谱和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行了表征.将合成的环氧乙烷/环氧丙烷无规共聚醚磷酸酯应用于溶剂型聚氨酯(PU)、硝基(NC)木器漆体系中,并对其应用性能进行研究.结果表明,所制备漆膜具有优异的展色性、指研色差和储存稳定性.

杂萘联苯共聚醚砜和聚醚酰亚胺的耐氨性探究

为考察杂萘联苯共聚醚砜(PPBES)和聚醚酰亚胺(PEI)的耐氨性,采用傅里叶变换红外光谱仪、万能材料试验机和乌氏黏度计,探究了氨水溶液以及氨气对PPBES和PEI的化学结构、力学性能和特性黏度的影响。结果表明,PEI在氨水溶液和氨气中均发生了酰亚胺环的降解反应,经过氨水溶液浸泡后,PEI的力学性能和特性黏度都有大幅度降低,甚至均质膜发生破裂;在氨气中放置30 d后,PEI由固态均质膜降解为黏稠状液体,耐氨性较差。而PPBES在氨水溶液和氨气中的化学结构没有发生明显变化,经氨水溶液浸泡后,PPBES的断裂伸长率由15.8%减小为13.6%,拉伸强度由71.6 MPa减小为68.5 MPa,特性黏度由0.70 dL/g减小为0.55 dL/g,但下降幅度小于PEI;PPBES在氨气中放置30和60 d前后的特性黏度在0.70~0.73 dL/g之间,没有发生明显变化,拉伸强度由71.6 MPa减小为66.5 MPa,断裂伸长率从15.8%增大为20.3%,与PEI相比,PPBES具有更好的耐氨性。

聚醚醚酮棒半刚性椎弓根钉内固定在腰椎非融合术中的应用

目的:探讨聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)棒半刚性椎弓根钉内固定系统在腰椎非融合手术中的疗效。方法:将2017年3月至2019年12月接受手术治疗的双节段腰椎退行性疾病74例患者按手术方式分为PEEK棒组和钛棒组。其中PEEK棒组34例,男13例,女21例,年龄51~79(62.4±6.8)岁;L1-L3节段1例,L2-L4节段7例,L3-L5节段20例,L4-S1节段6例。钛棒组40例,男17例,女23例,年龄52~81(65.2±7.3)岁;L1-L3节段3例,L2-L4节段11例,L3-L5节段19例,L4-S1节段7例。分别记录两组手术时间、术中出血量、术后引流量;比较两组术前及术后3、12个月及末次随访时视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)和Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI);通过腰椎过伸过屈X线观察椎间活动度(range of motion,ROM)变化情况。结果:所有患者顺利完成手术,随访时间22~34(26.8±5.6)个月。PEEK棒组手术时间(142.2±44.7)min和术中出血量(166.5±67.4)ml,低于钛棒组的(160.7±57.3)min和(212.8±85.4)ml(P<0.05),两组术后引流量差异无统计学意义(P>0.05)。末次随访时,PEEK棒组和钛棒组患者腰痛VAS[(0.8±0.4)分vs(1.0±0.5)分]、腿痛VAS[(0.7±0.4)分vs(0.8±0.5)分]和ODI[(9.8±1.6)%vs(12.1±1.5)%],与术前[(5.8±1.1)分vs(6.0±1.1)分]、[(7.2±1.7)分vs(7.0±1.6)分]、[(68.5±8.9)%vs(66.3±8.2)%]比较,差异有统计学意义(P<0.05),两组术后各时间点VAS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。术后3个月,两组ODI比较差异无统计学意义(P>0.05);PEEK棒组和钛棒组术后12个月ODI[(15.5±2.1)%vs(18.4±2.4)%]及末次随访[(9.8±1.6)%vs(12.1±1.5)%]比较,差异有统计学意义(P<0.05)。两组腰椎整体活动度术后均有下降,术后12个月及末次随访时PEEK棒组腰椎整体活动度与同时期钛棒组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。两组术后固定节段活动度均有下降,PEEK棒组固定节段活动度由术前(9.5±4.6)°降至末次随访时的(4.1±1.9)°,钛棒组固定节段活动度由术前(9.8±4.3)°降至末次随访时的(0.9±0.5)°,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组术后上位椎间活动度均有增加,术后12个月及末次随访时,两组上位椎间活动度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。随访周期内两组均无螺钉松动断裂。结论:PEEK棒半刚性椎弓根钉内固定用于腰椎非融合手术,可保留固定节段部分活动度,近期临床疗效不劣于同期钛棒融合,是治疗腰椎退行性疾病的可行选择,长期疗效有待进一步随访观察。

基于密度泛函理论研究聚醚类破乳剂的构效关系

油田采出液处理工艺中化学破乳剂的使用能够大大提升工作效率并且节约成本,其中聚醚类破乳剂的应用最为广泛,研究聚醚类破乳剂的构效关系对于新型破乳剂的研发及应用至关重要。本文首先对几种聚醚类破乳剂和反相破乳剂的破乳效果进行了评价和比较,然后根据沥青质分子的结构特点及现有聚醚类破乳剂和反相破乳剂的类型,选取了相应的模型分子,通过密度泛函理论(DFT)中B3LYP/6-31G基组得到其最优分子几何构型和静电势分布图,并利用泛函M062X/6-31G基组计算了聚醚类破乳剂模型分子分别与沥青质模型分子和水分子之间的相互作用能。结合聚醚类破乳剂和反相破乳剂的破乳性能评价结果,进而分析了聚醚类破乳剂的构效关系。结果表明,由理论化学计算结果所推测的破乳剂的破乳性能差异与其实际破乳效果相一致:具有支状结构、聚合度较高的聚醚类破乳剂的效果优于线型结构、聚合度较低的聚醚类破乳剂;酚醛树脂聚醚的破乳效果优于酚胺树脂聚醚,而反相破乳剂中则是多元醇聚醚类反相破乳剂的效果较优。该工作的开展表明采用密度泛函理论进行破乳剂的构效关系研究是可行的,能够为未来新型破乳剂的制备及选用奠定重要的理论基础和提供参考依据。

树枝状磺化聚醚砜纤维基复合固态电解质的制备及其性能

为解决应用于全固态锂金属电池中固态有机电解质离子电导率较低和力学性能较弱的问题,采用静电纺丝技术制备了树枝状磺化聚醚砜(SPES)纳米纤维膜,将其与聚氧化乙烯(PEO)结合制备复合固态电解质,并应用于全固态锂金属电池中。探讨了纺丝工艺对纳米纤维形貌的影响,在最佳的静电纺丝工艺参数下,研究了SPES纳米纤维膜对复合固态电解质结晶度、离子电导率、力学性能以及电化学性能的影响。结果表明:在四丁基六氟磷酸铵质量分数为2%,静电纺丝电压为30 kV,接收距离为15 cm时,制备的树枝状SPES纳米纤维膜具有最好的形貌,将PEO浇筑在该纳米纤维膜上获得的复合固态电解质其离子电导率为8.13×10^(-5)S/cm(30℃),断裂强度为5.1 MPa,且可使对称电池在0.1 mA·h/cm^(2)下稳定循环198 h,使LiFePO_(4)/Li电池在循环400圈后仍保持着128.6 mA·h/g的放电比容量;SPES纳米纤维膜因破坏PEO的结晶区且能构成三维离子传输路径,不仅提高了复合固态电解质的离子电导率,还使复合固态电解质具有优异的力学强度,可满足高性能全固态锂金属电池的应用需求。

碳纤维含量对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料弯曲性能和失效行为的影响

基于渐进损伤的VUMAT子程序,并引入了Johnson-Cook模型,通过Matlab生成了不同碳纤维占比的碳纤维增强聚醚醚酮(CFRP)复合材料,建立了三点弯曲有限元模型。通过分析应力—应变分布、载荷—位移曲线和吸收能—位移曲线得出以下结论:添加碳纤维有效改善了基体聚醚醚酮(PEEK)内部的应力—应变分布,显著提升了材料的力学性能、刚度和抗断裂性能。CFRP复合材料在三点弯曲过程中表现出更好的性能,能够承受明显的塑性变形,且有效避免裂纹扩展。此外,在相同位移载荷条件下,随着碳纤维含量增加,CFRP复合材料的位移逐渐减小。特别是在碳纤维质量分数为10%和20%的复合材料中,上表面和下表面的最大位移呈现出曲折的特点。结合应力—应变场的分布情况,这表明碳纤维的添加能有效提高材料的刚度和抗弯性能。

聚醚砜基过滤膜制备与应用研究进展

为了探究聚醚砜作为有机膜材料的性能及应用潜力,总结了聚醚砜基过滤膜的制备工艺及应用情况。介绍了聚醚砜材料的特点和性能,分析了聚醚砜过滤膜各类制备方法的优缺点,包括相转化法、静电纺丝法和涂覆法,总结了聚醚砜基过滤膜在生物医用领域、水处理领域、电池领域及其他领域应用进展。认为:尽管已有研究表明聚醚砜基过滤膜制备方法多元、应用领域广泛,但高功能化、高性能化方面仍是聚醚砜过滤膜研究和产业化发展需要攻克的重点。

碳纤维增强聚醚醚酮材料动态冲击数值模拟

为探究不同含量碳纤维(CF)增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料在动态冲击载荷下的力学性能,采用了有限元软件ABAQUS基于VUMAT子程序开发一个渐进损伤模型,并结合Johnson-Cook材料模型用以模拟材料高应变率响应。通过Matlab编程,构建了四种不同CF体积分数(0%,10%,20%,30%)复合材料模型,并对其进行动态冲击加载模拟。模拟结果表明,随着CF含量的增加,复合材料在冲击载荷下的应力-应变分布得到了显著改善。具体来说,CF有效限制了冲击区域的应力集中,降低了材料的损伤程度。此外,含CF的复合材料展现出更高的等效塑性应变和极限载荷,这表明材料的强度和刚度得到了增强,从而提高了其抵抗冲击的能力。分析表明,CF增强PEEK降低了复合材料在冲击过程中的刚度退化,这有助于提高材料的能量吸收效率,减少冲击失效的可能性。证实了CF对于改善PEEK基复合材料冲击性能的积极作用,并且随着CF含量的增加,材料冲击失效风险得到了有效降低。

医用聚醚醚酮抗菌改性的研究进展

聚醚醚酮(Polyetheretherketone, PEEK)是一种新兴的有机高分子材料,在口腔修复和骨科植入物领域颇有前景。本文主要综述了改善聚醚醚酮抗菌性的几种方法,如化学改性、表面涂层负载改性、物理改性,并提出了其在抗菌改性方面仍存在的问题及挑战。

聚醚醚酮、氧化锆及钴铬合金制作的套筒冠内冠耐磨损性及固位力比较

目的:比较使用聚醚醚酮(PEEK)、氧化锆及钴铬合金制作的套筒冠内冠的耐磨损性及固位力。方法:制作24个圆锥状金属基牙代型,分别使用钴铬合金、氧化锆和PEEK制作其上内冠各9个,使用钴铬合金制作外冠24个,对所有外冠外及内冠内表面进行喷砂处理后待用。根据内冠制作材料的不同,将所有试件分为A、B、C三组,每组9个内冠及8个外冠。A组:内冠为钴铬合金材料;B组:内冠为氧化锆材料;C组:内冠为PEEK材料。每组随机选取一个内冠使用扫描电镜观察外表面,并称重其余所有内外冠。将内冠粘接于基牙代型上,对基牙金属代型和外冠进行包埋。在万能拉力试验机上模拟摘戴循环10000次,观察并记录未循环、循环1000次、循环5000次与循环10000次时的固位力。去除包埋及粘接材料后再次进行称重,记录重量变化。电镜下观察内冠表面磨损情况。结果:3组固位力差异有统计学意义(P<0.001),并随着摘戴次数的增加,A组固位力逐渐下降,B、C组先升高后降低;未循环时,A组固位力>B组>C组,循环10000次后,A组和C组固位力>B组。C组内冠相对质量损耗大于A、B组,外冠相对质量损耗小于A、B组(P<0.017)。循环10000次后,A、B、C组表面粗糙度较实验前均有所增加,C组表面磨损更严重。结论:PEEK作为内冠材料可提供不低于钴铬合金和氧化锆内冠的固位力,耐磨损性能较钴铬合金和氧化锆内冠差,但对外冠的磨损较小。

聚醚接枝增韧改性环氧树脂防水密封材料研究

将相对分子质量为650的聚乙二醇单甲醚用于环氧树脂接枝增韧改性,红外光谱及有效接枝率分析表明,柔性聚醚链段有效接枝到环氧树脂基体中,有效接枝率达到70.1%~84.9%,改性环氧树脂冲击强度、断裂伸长率随聚醚接枝量的增加显著提高,拉伸强度及压缩强度在设定理论接枝量不超过10%时均处于较高水平,未出现显著下降,且冲击强度及断裂伸长率均得到了大幅提升,表明柔性聚醚对环氧树脂具有良好的增韧效果,可以提高环氧树脂防水密封材料的综合韧性。

电机轴承用全氟聚醚润滑脂的研制与性能

研制了一种电机轴承用全氟聚醚润滑脂。通过对基础油,稠化剂和添加剂的考察,确定了电机轴承用全氟聚醚润滑脂由全氟聚丙醚基础油,聚四氟乙烯稠化剂,3%白炭黑,3%有机含锌盐抗磨极压剂,3%硫化异丁烯抗磨极压剂,2%纳米碳酸钙和3%有机硼酸酯抗磨极压剂组成。研制的电机轴承用全氟聚醚润滑脂的磨斑直径为0.41mm,烧结负荷P_(D)值达到7846N,最大无卡咬负荷值达到1961N,制备的全氟聚醚润滑脂与橡胶的相容性良好,达到了研制目标。(图4表9参考文献10)

端氨基聚醚D400的合成研究

采用非均相镍基催化剂催化聚醚多元醇H400和氨反应,制得端氨基聚醚D400。该反应采用固定床反应器,考察了反应温度、反应压力、空速以及氨醇摩尔比对聚醚多元醇转化率和伯胺选择性的影响。实验结果表明:在温度210℃、压力6.0MPa、空速0.5h^(–1)、氨醇摩尔比30:1条件下,聚醚多元醇的转化率高达99.5%,伯胺选择性高达98.1%。

纳米氧化钛复合改性提升聚醚酰亚胺真空沿面闪络特性的物理机制分析

聚醚酰亚胺是重要的航天器用绝缘材料。提升聚醚酰亚胺的沿面绝缘性能并探究沿面闪络的物理机制具有重要意义。该研究通过纳米氧化钛复合改性有效地将聚醚酰亚胺的真空沿面闪络电压提高19.25%。通过表征纳米复合前后材料的表面形貌、表面释气和表面电荷输运特性发现,表面气体吸附量随着TiO_(2)含量的升高而增大,而深陷阱能级和表面电阻率与闪络电压呈正相关关系。分析认为,纳米复合改性后气体吸附特性变化不足以影响真空沿面闪络。纳米复合改性提高真空沿面闪络电压的根本原因在于适量的TiO_(2)能提高材料的表面电阻率和深陷阱能级,二者的提高阻碍电极处电荷的注入和表面电子发射,进而造成电子倍增过程受阻。当电子倍增过程受阻时,介质表面需要更大的能量去释放更多的内部溶解气体或使介质分解产生更多气体以便碰撞电离形成足够强度的电子崩,因此沿面闪络电压有所提升。

氨基改性聚醚硅油的合成、结构表征及应用

在Pt催化剂的作用下,利用含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚的硅氢化加成反应合成聚醚/环氧硅油中间体,然后分别用吗啉、乙二胺、N,N-二甲基丙二胺、N-氨乙基哌嗪等氨解开环,制得了一系列氨烃基改性聚醚硅油AMPES,对其进行了结构表征和应用。结果表明:增加含氢硅油的数均分子量,提高硅含量,可改善AMPES的柔软性,而对织物的吸湿性影响不大。

磺化聚醚酮复合纳滤膜的制备

以含酞侧基聚芳醚酮(PEK-C)超滤膜为底膜,以磺化聚芳醚酮(SPEK-C)为复合膜涂层的功能材料制备了复合纳滤膜,研究了制备条件,包括SPEK-C含量、磺化度、固化温度和时间对复合纳滤膜性能的影响,还考察了该复合纳滤膜对不同无机盐的分离性能以及耐热性能。

聚醚胺改性聚苯乙烯马来酸酐超分散剂的制备及其在分散TiO_(2)中的应用

为解决传统分散剂在颜料分散体系中容易发生絮凝的问题,提出了一种简便的制备超分散剂的方法。将不同相对分子质量的聚醚胺通过亚胺法接枝到苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)侧链上,制备了亚胺化苯乙烯马来酸酐(SMI)超分散剂,研究了其对TiO2颜料的分散性能。利用红外光谱仪、核磁共振氢谱仪、凝胶渗透色谱仪、热重分析仪和差示扫描量热仪对分散剂进行了表征;通过测量TiO2在甲苯中的粒径和分散稳定性确定SMI的分散性能。结果表明:成功制备了SMI分散剂,当使用聚醚胺D-2000改性SMA时,制得的SMI分散剂对TiO2悬浮液体系有良好的分散效果(48 h内基本无颗粒沉降),能够有效防止颜料颗粒聚集。

聚醚醚酮的性能及其在口腔修复中的应用

聚醚醚酮(PEEK)作为一种新型生物材料近年来在口腔修复领域有较多的性能研究和临床应用报道,该文从PEEK材料机械性能、加工性能、粘接性能和美学性能四个方面对对其材料研究进行了综述,然后分别从可摘式与固定式PEEK口腔修复体两个方面对其临床应用现状进行了介绍。