基于专利申请分析高分子材料发展现状

随着知识经济时代的大发展,知识产权的地位日趋重要,高分子材料的研究受到了普遍关注与重视,在诸多领域得到了广泛应用,为了更好的促进高分子材料的发展,并为技术研发人员提供参考和帮助。对高分子材料领域的相关专利申请趋势、技术构成、申请人类型、中国地域分布等方面进行了分析。

单向导液非织造材料成型方法及其应用进展

阐述了浸润梯度效应、差动毛细效应、蒸发冷凝效应三种单向导液机理,重点介绍了化学整理法、等离子法、针剌法、水剌法、静电纺丝法五种主要的非织造材料单向导液成型方法及其特点,以及非织造材料单向导液材料的应用领域和当前研究的最新成果。指出单向导液非织造材料有效解决了非织造材料对液体传输方向的问题,并且极大地丰富了非织造纤维材料的功能化与多元化应用。

医用熔喷/水刺非织造材料的热复合工艺及其液体非对称传输性能

以聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料和粘胶水刺非织造材料为基材,通过热复合工艺制备医用熔喷/水刺非织造材料。探究不同热复合工艺(热复合温度、热复合压力和热复合速度)对熔喷/粘胶水刺非织造材料形态结构、力学性能和液体非对称传输性能的影响规律。结果表明,不同纤网结构(孔隙结构和纤维直径)的差异实现熔喷/水刺非织造材料的液体非对称传输特性;当复合温度为130℃,热复合压力0.52 MPa和热复合速度2.5 m/min时,复合材料纵、横向强度达到145.07 N/5 cm和34.77 N/5 cm,单向液体传输指数为9.46,为新型可降解敷料的开发与应用提供新思路和案例。

热流道技术在塑胶注塑模具中的应用

模具工业素有"工业之母"之称,不断快速推广各项世界级的新技术。其中,热流道技术的应用与普及尤为突出,成为该领域的一种关键技术。本文阐述了热流道技术的原理和应用知识,分析了热流道模具的设计重点(涵盖导热与冷却、热量排布、强度控制、进胶平衡等),并介绍了热流道选型方法,以便将热流道技术更好地应用于模具设计中。

纳米载银医用TPU抗菌材料的制备及其性能研究

采用熔融共混挤出的方式将纳米载银硅酸盐抗菌剂和医用TPU材料共混制得了医用TPU抗菌材料。研究了纳米载银硅酸盐抗菌剂对医用TPU材料的物理性能、热力学性能的影响,同时通过抗菌活性测试对材料的抗菌性能进行了定量测定。结果表明,当纳米载银抗菌剂的添加量为1.5%时,其在医用TPU材料中仍能够均匀分散,但是出现了部分团聚。抗菌剂的加入对医用TPU材料的硬度影响不大,其拉伸强度和断裂伸长率随着抗菌剂添加量的增多而增大。随着抗菌剂添加量的增多,医用TPU材料的玻璃化转变温度先降低后增大。当抗菌剂的添加量为1.5%时,医用TPU材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白念珠菌这三种菌的抗菌活性值分别达到了5.6、5.2和4.1。

环保型软质PVC医用材料的制备及性能研究

采用环保增塑剂制备了环保型软质PVC医用材料,考察了增塑剂种类对样片光学性能、硬度、拉伸性能、玻璃化转变温度的影响。结果表明:①添加乙酰柠檬酸三丁酯时,样片具有较低的硬度和良好的柔软性;②添加偏苯三酸三辛酯时,样片具有良好的拉伸性能和光学性能;③通过复配使用2种增塑剂,能够有效调控环保型软质PVC医用材料的硬度、拉伸性能、柔软性能等,但对光学性能不利。

陶瓷光固化3D打印技术研究进展及应用

与传统加工方法相比,光固化3D打印技术具有个性化、定制化、高分辨率等优点,可满足陶瓷精细结构的成型,在陶瓷材料加工方面展示出很大的潜力。这里首先介绍了光固化3D打印技术及常见的陶瓷材料,从陶瓷浆料制备、素坯热处理工艺方面进行讨论。同时对该技术在生物医学领域特别是在骨科、齿科中的应用进行总结。

POCT技术研究现状及临床应用

POCT (Point of Care Testing)是一种在采样现场进行的、利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到结果的检测方式,本文主要阐述了POCT (Point of Care Testing)的微流控芯片技术、传感器技术、干化学技术、免疫层析技术、生物芯片技术等主要检测技术,并介绍了其在临床上的广泛应用。

双层挤出技术在静脉留置针连接管上的应用

本文使用1种PVC材料和4种TPU材料对静脉留置针连接管进行双层复合挤出,对挤出产品进行手挤压、剥离力和耐酸碱试验。结果表明,PVC 8408分别与TPU 1085A、TPU 8963-82A复合挤出的留置针连接管内外层材料结合度较好。

基于GelMA的3D生物打印技术研究进展及应用

近年来,3D生物打印技术引起了生物医学工程和临床应用领域人们的广泛关注。这种技术允许无与伦比的结构控制,可以克服传统生物制造技术的限制。同时可以精确分配载细胞的生物材料,用于构建复杂的3D功能活体组织或人造器官。利用3D生物打印技术,多种基于GelMA的生物墨水得到了开发和应用。综述了3D生物打印技术的原理、GelMA的合成和表征以及GelMA在3D生物打印技术中的研究进展及应用。

医用导管扭曲度测试方法的设计和开发

在导管挤出过程中,会出现导管扭曲的情况,但目前并无测试导管扭曲度的方法。针对此问题,笔者提出一种导管扭曲度测试方法并设计制作了导管扭曲度测试系统。该系统包括底板、导管固定模块、夹具上下调整模块、结构完全相同且对称分布的左侧测量部分和右侧测量部分。导管固定模块用于固定导管,防止测量过程中发生移动。夹具上下调整模块用于调整导管固定模块的位置,使导管的中心处于测量盘的中心。左侧测量部分包括左侧测量模块和左侧导向模块,左侧测量模块用于测量左侧导管扭转角度,左侧导向模块用于微调左侧导管固定模板。右侧测量部分的结构和作用与左侧相同。通过对比导管两端扭曲的程度,得到导管扭曲度。对多腔气管插管进行检测,经实验验证,该测试方法能够将导管扭曲度进行量化,客观地得出导管的扭曲度,从而根据不同产品制定合格的检测标准,进而提高产品质量,满足实际使用需求。该测试方法能够测试带显影线单腔导管、带显影线多腔导管和无显影线多腔导管,有很强的实用价值和推广价值。

医疗防护用防水透湿非织造复合材料的制备及性能

为进一步优化医疗防护材料的防护性能和穿着舒适性,设计了一种由SS表层、SMMS中层和SS衬层组成的防水透湿非织造复合材料。采用三抗整理剂、纳米二氧化硅(SiO2)对表层材料进行聚合物改性,采用聚乙二醇(PEG)对衬层材料进行改性处理,热轧复合得到防水透湿非织造复合材料样品,并测试了样品的力学性能、湿舒适性能和医疗防护特性。结果表明:受益于多层致密结构,样品纵向断裂强力为143.18N,横向断裂强力为68.54N,样品耐破度可达1126.75kPa,均高于GB19082—2009标准的要求;样品的耐静水压值为22.82kPa,过滤效率高达99.82%,可有效抵御各类液体和非油性颗粒的渗透;样品透气率达6.89mm/s,水蒸气透过率为4637g/(m^(2)·d),兼具有高防护特性和湿舒适性,远优于复合透气膜等同类医疗防护产品。

基于有限元法的高分子材料套接胶接结构的研究与应用

套接胶接结构广泛地应用于医疗器械的粘接结构中,为了研究及预测套接胶接结构的强度及失效行为,以医疗器械中常用的三通配件及聚氯乙烯(PVC)管粘接件为例,通过对套接胶接结构的有限元模型的建模,实现粘接接头的失效载荷预测以及进行失效过程中应力的变化及失效行为的研究。结果表明:通过使用TIE约束可将三通、胶层及PVC管体相连接,赋予材料性质后,可较为真实地模拟出测试件实际拉伸及断裂的过程。通过软件中SDEG数值的输出,分析出胶层开始失效的位置及粘接强度下降的原因;通过导出最终失效载荷的数值与位移的关系,分析出随位移的增长粘接强度的变化情况并通过试验验证了预测的准确性。

丙烯基纳微米弹性过滤材料的熔喷成型及其过滤性能

为增强聚丙烯(PP)熔喷非织造材料的弹性以解决其用于过滤材料脆性大、抗拉性差的不足,以共混熔喷法制备了以丙烯基弹性体(PBE)为增强基的PBE/PP基纳微米纤维材料,测试了PBE/PP共混体系的热性能和熔体流变特性,分析了PBE质量分数和熔喷工艺对样品弹性和过滤性能的影响。结果表明,随着PBE用量增加到85%,该共混体系的熔融峰值从173.6℃降低到165.1℃,结晶度从39.0%逐渐降低到9.8%;纤维直径在0.4~16μm之间呈现二值化分布特性,并且细纤维穿插与粗纤维间以组成立体迂曲的“嵌入”形态;随着PBE的质量分数增大到85%,纤维直径小于2μm的纤维数量占比增大到68.3%,纵、横向弹性回复率分别增大到81.8%和79.1%,进而样品的过滤效率增大约1.8倍,静水压增大到4699.6 Pa。

形状记忆聚氨酯及其非织造材料成型方法研究进展

非织造材料作为一种通过物理或化学方法制成的具有工程结构完整性的纤维集合体,是一种源于纺织技术的功能性纤维材料,目前已广泛应用于医疗卫生、过滤分离和土木建筑等各个领域。随着非织造材料的广泛应用,其结构的优化与性能的提高显得尤为重要。形状记忆聚氨酯作为一种典型的形状记忆高分子材料,具有易加工、形变量大、形状记忆效果突出和多样化刺激方式等优点,广泛应用于医疗卫生、航空航天和纺织服装等领域。将形状记忆聚氨酯与非织造成型技术结合,不仅可以保持非织造材料原有特性,还可以赋予其形状记忆功能,为非织造技术的创新与升级提供驱动力,同时也为形状记忆材料的高质应用提供研究方向。目前形状记忆聚氨酯非织造材料的成型方法主要包括共混应用法、直接成网法以及后整理应用法。其中共混应用法包括复合纤维成网和共混纺丝,其优势在于纤维或聚合物之间可充分混合,形状记忆效果均匀;直接成网法包括静电纺丝法和熔喷法,静电纺丝法目前研究最广泛,其优势在于所得纳米级非织造材料质量轻、孔径多且成本低,可用于制备高性能复合材料。熔喷法形状记忆聚氨酯非织造材料结构蓬松、纤网孔隙小且孔隙率大,可广泛应用于吸油材料、过滤材料和隔音材料等领域;后整理应用法包括涂敷及形状记忆聚氨酯的溶液形式应用,其优势在于操作简便、成本低,且形状记忆效果优良。目前形状记忆聚氨酯非织造材料的应用依然处于实验室研究阶段,要实现产业化、功能化的应用还需要进一步的探索与研究。本文阐述了形状记忆聚氨酯的记忆机理、分类和应用领域等,分析了形状记忆聚氨酯非织造材料成型方法的研究进展,为形状记忆聚氨酯非织造材料今后的研发与高质应用提供了参考。

仿生高取向结构聚乳酸/聚乙二醇/十二烷基硫酸钠熔喷非织造材料的原位牵伸制备及定向导液特性

为增强聚乳酸(PLA)超细纤维非织造材料的液体定向传输能力,选用聚乙二醇(PEG)和十二烷基硫酸钠(SDS)改善PLA的亲水性,并通过原位牵伸辅助的熔喷成型工艺制备了仿生高取向结构PLA/PEG/SDS超细纤维非织造材料,研究了不同牵伸倍率对材料结构与性能的影响。结果表明,PLA/PEG/SDS共混聚合物的玻璃化转变温度为50℃左右,适合进行牵伸;随着牵伸倍率从1.0增加至2.0,高取向度纤维(取向角度≤20°)数量从10%增大至67%,纵向拉伸断裂强力提升151.5%,液体爬升高度从20 mm增大至62 mm。仿生高取向结构PLA/PEG/SDS熔喷非织造材料定向导液特性得到增强,因此满足其在加湿器、雾化器和3D打印机等微流体传输领域的应用。

聚乳酸非织造材料的后牵伸辅助熔喷成形工艺及其力学性能

为改善聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料的力学性能,在PLA热力学性能实验分析的基础上,采用后牵伸辅助熔喷成形工艺一步法制备了高结晶度的PLA熔喷非织造材料,并对材料的外观形态、拉伸断裂性能和顶破性能进行分析。结果表明:PLA聚合物的玻璃化转变温度为60.69℃,熔点为162.6℃,可以很好地用于高牵伸倍率的后牵伸辅助熔喷成形;随着牵伸倍率从1.0增大到3.0,高取向纤维(取向角度≤20°)的数量占比从28%增大至100%,超细纤维(纤维直径≤3μm)的数量占比从23%增大到67%;同时,材料的结晶度从1.22%增大到37.43%,纵向拉伸断裂强度增大到4.33 N/mm^(2),顶破强力增大到36.8 N,力学性能有所提升。

多尺度PP/PET微纳米纤维材料的熔喷成型及其油液吸附性能

采用低熔点聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混改性聚丙烯(PP)熔喷成型的方法,制备了PP/PET微纳米纤维材料,并通过实验方法研究了模头温度对样品的结构形态、纤维直径分布、吸油性能和透气率的影响.结果表明,样品具有典型的熔喷纤维材料结构形态,表现为粗细差异较大的圆形纤维以杂乱无序形态互相搭接形成多尺度微纳米纤维材料,纤维直径分布为0.4~14.83μm.样品的孔隙率受模头温度增大的影响而从86.65%增大到89.75%,同时吸油率从770.86%增大到1068.46%.随着面密度从19.86 g/m^2增大到78.54 g/m^2,样品透气率从1609.3 mm/s降低到426.69 mm/s,同时模头温度在270~300℃的范围内,随着模头温度的增大,样品的透气率有小幅度的降低.

挤出成型技术发展综述

挤出成型技术作为当今聚合物加工领域重要的成型手段之一,具有生产效率高、适应性广的特点,自问世以来受到了国内外学者的广泛关注。综述了挤出成型技术的发展概况,重点介绍了反应挤出成型技术、共挤出成型技术、气辅挤出成型技术的原理与发展现状,在此基础上对挤出成型技术的进一步发展进行展望。反应挤出成型技术将物料的制备与挤出合为一体,为聚合物的合成与改性提供了新的思路。共挤出成型技术将不同材料的优良性能集中于同一产品上,各材料特性互补,拓展了聚合物材料的应用范围。气辅挤出成型技术在口模内壁与熔体表面间形成气垫膜层,改善了制品质量。

季铵盐类医用抗菌TPU的制备及性能研究

通过有机硅季铵盐(QSQAS)和壳聚糖季铵盐(HACC)抗菌剂复配,采用熔融共混挤出的方式制备季铵盐类医用抗菌TPU(热塑性聚氨酯)。研究了QSQAS和HACC不同复配比例的抗菌剂对医用TPU的物理性能、玻璃化转变温度及抗菌性能的影响。结果表明,QSQAS和HACC不同复配比例的抗菌剂在医用TPU中能均匀分散,对医用TPU的硬度影响不大,对拉伸强度和断裂伸长率具有增强作用,使玻璃化转变温度降低,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌均有抗菌作用。