含聚醚基团阴离子表面活性剂对PMMA表面润湿性的影响

为了探索同时具有聚氧异丙烯基团(PO)和聚氧乙烯基团(EO)的延展型表面活性剂分子在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面的润湿性调控机制,对5种具有PO基团和EO基团的阴离子延展型表面活性剂十八烷基-(聚氧异丙烯)_(m)-(聚氧乙烯)_(n)-羧酸钠(C_(18)PO_(m)EO_(n)COONa,m=5、10、15和n=5、10、15)溶液在PMMA表面的润湿性进行测试分析,考察了PO基团、EO基团和表面活性剂浓度对表面张力(γ_(LV))和接触角(θ)的影响,并计算黏附张力(γ_(LV)cosθ)、黏附功(W_(A))和固液界面张力(γ_(SL))等吸附参数。结果表明:表面活性剂浓度小于临界胶束浓度(CMC)时,C_(18)PO_(m)EO_(n)COONa分子在溶液-空气界面和PMMA-溶液界面吸附,导致γLV降低,疏水烷基链朝向水相,导致γSL升高,两者共同作用导致θ不发生变化,维持在约75°;浓度大于CMC时,C_(18)PO_(m)EO_(n)COONa分子在溶液-空气和PMMA-溶液界面同时达到饱和吸附,吸附参数趋于稳定;进一步增大浓度,C_(18)PO_(m)EO_(n)COONa分子通过疏水相互作用在PMMA-溶液界面形成聚集体,亲水基团朝向水相,导致γSL迅速减小,θ急剧降低,C_(18)PO_(5)EO_(15)C的θ可降低至约43°。随着PO基团数量的增加,C_(18)PO_(m)EO_(n)COONa在CMC时的γLV和高浓度时的θ逐渐升高;而随着EO基团数量的增加,γLV和θ几乎不发生变化。

CPC/PMMA复合骨水泥联合明胶海绵预防伴椎体前壁破裂骨质疏松性椎体骨折术中骨水泥渗漏的疗效观察

随着老龄化社会的到来,骨质疏松性椎体压缩性骨折发病率呈现不断上升趋势[1],临床上常采用经皮椎体后凸成形术治疗老年骨质疏松性椎体压缩性骨折并取得了良好效果[2]。随着该技术的普及,相关手术并发症也日益凸显,尤其是骨水泥渗漏问题[3]。目前骨水泥以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的应用最为广泛,但其缺乏生物活性且弹性模量高;而磷酸钙骨水泥(CPC)虽具有一定的强度,后期降解后存在支撑力不够的问题。在单独使用时两者均非理想的骨水泥,有研究表明CPC/PMMA两种材料按一定比例调配可兼顾两者的优点,是临床上具有应用潜力的骨水泥[4]。在临床中老年骨质疏松性椎体骨折常伴随着椎体前壁的破裂,骨水泥易从破裂的骨皮质处渗漏,为减少骨水泥的渗漏、提高手术的安全性,笔者采用明胶海绵封堵裂口、CPC/PMMA复合骨水泥注射治疗,取得了满意的效果,现报道如下。

膜诱导技术结合Ca(OH)_(2)-PMMA治疗节段性骨缺损的研究进展

节段性骨缺损是一种负担较大、治疗具有挑战性的疾病,其病因包括创伤、感染、肿瘤等。目前骨缺损的重建方法主要有血管化骨移植、骨搬运以及膜诱导技术(Masquelet技术)等。而血管化自体骨移植虽然被认为是重建大尺寸骨缺损的金标准,但其具有专业性要求高、治疗周期长、过程复杂等局限性,而膜诱导技术因简单、高效及可靠等特性被广泛应用于骨缺损的治疗。膜诱导技术通过两次手术获取具有生物效应的诱导膜,促进缺损部位新骨的生长和愈合,是目前国内外公认的治疗节段性骨缺损的有效方法。本文将概述骨缺损的现状,介绍临界尺寸骨缺损的概念,探讨及思考在膜诱导技术中结合聚甲基丙烯酸甲酯氢氧化钙混合物[Ca(OH)_(2)-PMMA]新型材料应用于节段性骨缺损治疗的临床意义。

PMMA模板制备LaMnO_(3)及其电化学性能研究

采用PMMA(聚甲基丙烯酸乙酯)根据Stober-Frink法制备出PMMA微球,并将其作为模板剂,以柠檬酸为络合剂,乙醇和蒸馏水为溶剂,通过混合搅拌、沉淀和去除模板剂等过程来制备得到LaMnO_(3)。利用粉末X射线衍射技术(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、N_(2)吸附-脱附等手段表征分析了催化剂样品LaMnO_(3),并对其进行了电化学性能测试。结果表明,以PMMA微球为模板可制备出球形空洞的多孔LaMnO_(3),其具有良好的氧还原反应(ORR)活性和氧析出反应(OER)活性,23.005 m^(2)/g的比表面积远大于由共沉淀法制备的LaMnO_(3),当作为铝空气电池阴极催化剂材料时,相比于共沉淀法制备的LaMnO_(3)其恒流放电稳定、放电电压高。

钛粉末注射成形PEG/PMMA黏结剂体系的PHB改性研究

金属注射成型(MIM)中使用水溶性聚乙二醇(PEG)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)黏结剂体系会导致大量孔洞形成,该黏结剂体系导热性差,使得零件尺寸越大,注射脱模时间越长。用聚(β-羟基丁酸酯)(PHB)作为PEG结晶抑制剂可解决上述问题。采用导热系数仪、DSC、流变学实验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等,研究PHB含量对黏结剂导热系数、结晶行为、喂料流变特性、注射保压时间及生坯显微结构的影响。结果表明:PHB/PEG共混物随着PHB含量的增加,结晶温度从纯PEG的55.18℃下降至25%(质量分数,下同)PHB改性的51.4℃,熔融焓从79.5 J/g逐渐增加至107.6J/g,导热系数从0.2433 W·m^(-1)·K^(-1)适当增加至0.3469 W·m^(-1)·K^(-1),黏结剂结晶度的增加可改善其导热性能;由于PEG/PHB/PVAc三元体系中存在复杂氢键的相互作用,导致黏结剂结晶温度从未添加PHB的50.07℃降低并稳定在添加25%PHB的43.3℃;添加15%PHB后制备的喂料黏度与剪切速率符合幂律流体规律,在120℃时喂料的剪切稀化指数从未改性的0.77减小至0.62,相同注射条件下注射脱模时间从未改性的100 s缩短至50 s便可获得表面光滑无裂纹、内部孔洞少且分布均匀的钛注射生坯。

一种注塑成型PMMA材料爆炸切割研究

为研究某种注塑成型PMMA材料的爆炸切割特性,通过聚能切割索爆炸切割PMMA靶板试验得到最佳炸高范围,并结合工程实际进行多介质情况下的靶板切割试验,同时利用有限元仿真进行模拟计算。研究结果表明,随着炸高的增加,聚能切割索对PMMA靶板的侵彻能力先增大后减小,最佳炸高范围为1.5~3.0 mm;PMMA靶板爆炸切割的断裂主要由射流侵彻作用及层裂作用引起,其中射流侵彻作用占比约为56.5%,层裂作用占比约为43.5%。

基于BJ成形的PMMA模具熔模精铸应用研究

熔模精铸技术的制造工艺亟需寻求新材料、新工艺、新技术,以达到提高效率、降低成本的目的。针对这一问题,选用PMMA粉末为原材料,采用粘结剂喷射成形(BJ)技术成形模具,结合传统熔模铸造工艺,实现一种快速铸造并得到金属制品的技术。这项技术能完成快速研发试制与批量化金属产品铸造,生产速度是传统熔模铸造的几十倍,几乎没有灰分残留,很好地满足了熔模铸造的使用要求。

竖向间距对PMMA材料火蔓延行为影响研究

PMMA材料广泛应用于建筑外立面,一旦起火极易蔓延。本文以小尺寸实验的方式研究了不同竖向间距下,PMMA材料的起火蔓延情况。结果表明:随着竖向间距的增加,火焰高度、火焰厚度和最高表面温度均呈下降趋势。竖向间距的存在,削弱了下部火焰对试样的有效加热,减小了预热区的长度,从而降低了火焰前锋的蔓延速度和质量损失速率,延长了热解所需的时间。

波长调制型PMMA光波导SPR传感器敏感单元设计

光波导表面等离激元共振(SPR)传感器具有尺寸小、免标记、易集成等优点。文章设计了一种基于波长调制方法的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)脊型波导SPR传感器,并对其关键参数进行了优化。结果表明,该敏感单元在待测液折射率为1.33~1.45的范围内能够稳定工作,在高折射率检测区,传感器展现出了高达10220nm/RIU的灵敏度和173RIU^(-1)的高品质因数。

ABS/PMMA合金的制备及影响因素

ABS/PMMA合金由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混而成,其综合了ABS树脂和PMMA树脂的优点,具有良好的耐冲击性、透明性、耐候性、物理性能和加工性能,是一种常见理想的工程塑料合金,广泛应用于汽车、电子产品、家电、建筑、包装等领域。本文对ABS/PMMA合金的研究现状进行了综述,包括其材料性能、制备工艺、应用领域等方面的最新进展。

一种基于无转移PMMA和PI的渗透性标准漏孔的氦气渗透性能研究

研制了一种基于无转移聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚酰亚胺(PI)的漏孔元件。通过在铜箔上旋涂PMMA或PI,另一面旋涂光刻胶,并利用紫外光刻打孔,在铜箔上刻蚀出了不同阵列的直径约10μm的小孔。基于差压法测量了氦气通过该标准漏孔元件的流导。结果表明:在从5 kPa到105 Pa压力范围内,各测试样品均表现出分子流动状态;无转移PMMA或PI的流导和有效渗透面积呈线性关系,可通过控制小孔数量来控制PMMA或PI的有效渗透面积,从而获得不同的流导;所开发的无转移PMMA或PI为优良的低渗透漏孔理想材料。

改性膨润土材料抑制PMMA粉尘爆炸火焰传播效果研究

为改善我国涉粉行业的安全现状,降低粉尘爆炸的危险性,笔者成功改性了一种膨润土材料并在自行搭建的粉尘爆炸火焰传播装置中,成功验证了不同粒径和质量浓度的改性膨润土材料对200g/m^(3)、500目PMMA粉尘爆炸火焰传播的抑制效果,并分析了其抑爆机理。试验结果表明:改性膨润土材料具有一定的抑爆性能,且抑制效果随着改性膨润土材料粒径减小和质量浓度增加而增强,不同浓度大粒径改性膨润土材料对PMMA粉尘的最大爆炸火焰传播速度抑制率分别为2.81%、15.47%、21.38%、63.57%;不同浓度小粒径改性膨润土材料的最大爆炸火焰传播速度抑制率分别为25.73%、26.16%、56.68%、31.50%.

基于燃烧相互作用的PMMA相向火蔓延特性实验研究

为探究耦合燃烧作用对固体可燃物火蔓延的影响,开展基于燃烧相互作用的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)相向火蔓延特性实验研究。通过对不同宽度PMMA板进行相向火蔓延实验,获取火焰图像、温度场、质量损失速率等燃烧特性参数,分析相向火蔓延的过程特点与燃烧机理。研究结果表明:相向火蔓延过程中存在4个典型阶段,即快速发展阶段、相对稳定阶段、相互作用阶段、融合燃尽阶段;PMMA板宽度对相向火蔓延燃烧特性的影响较为显著,体现在热解区长度、相对稳定状态维持时间、质量损失速率等参数变化上。研究结果可为建筑物保温材料的火灾预防抑制提供参考。

硅烷化介孔硼硅酸盐生物玻璃微球对PMMA骨水泥生物活性和力学性能的影响

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥因具有良好的力学性能、适宜的凝固时间和低毒性等优点而在骨科手术中作为可注射型人工骨修复材料受到广泛的应用。然而,其生物惰性可能导致假体长期植入后产生无菌性松动。本研究采用模板法制备了介孔硼硅酸盐生物玻璃微球(MBGS),并用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)对其进行改性,制备了MBGSSI。再将硅烷化介孔硼硅酸盐生物玻璃微球(MBGSSI)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥复合,制备了一种具有良好生物活性和力学性能的复合骨水泥。实验结果表明,由于γ-MPS与MBGS的结合主要发生在介孔微球的近表面,MBGSSI比MBGS具有更大的比表面积和更小的孔容积。与MBGS/PMMA复合骨水泥相比,γ-MPS可以改善复合材料中无机相和有机相之间的结合,因此MBGSSI/PMMA复合骨水泥的力学性能得到了改善,符合ISO 5833:2002对丙烯酸类骨水泥的力学性能要求。此外,在SBF溶液中浸泡42 d后,MBGS/PMMA和MBGSSI/PMMA复合骨水泥的表面均生成了羟基磷灰石(HA),证明复合骨水泥具有良好的生物活性。因此,MBGSSI/PMMA复合骨水泥是一种潜在的骨修复材料。

DNTF与PMMA热稳定性和力学性能的分子动力学模拟

为探究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)热稳定性和力学性能的影响,利用分子动力学模拟(MD)研究了不同温度下DNTF(111)体系和DNTF(111)/PMMA复合体系的热稳定性(引发键长和内聚能密度)和力学性能[弹性系数(C_(ij)),拉伸模量(E),体积模量(K),剪切模量(G),柯西压(C_(12)—C_(44))和泊松比];使用差示扫描量热法(DSC)进一步研究了两种体系的热稳定性。结果表明,在298~398K内,PMMA的加入使DNTF(111)体系的引发键键长减小0.016,CED(内聚能密度)增大0.05kJ/cm^(3),热分解峰温和活化能升高2℃和1.59kJ/mol。因此,PMMA被认为是改善DNTF热稳定性的有效高分子钝感剂。此外,力学性能模拟研究表明,PMMA使DNTF(111)的E、K和G降低0.58、0.32和0.22GPa,K/G提高0.04,说明PMMA也可以有效改善DNTF的力学性能。

PMMA骨水泥强化椎弓根螺钉联合唑来膦酸治疗骨质疏松性腰椎滑脱的效果

目的探讨聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥强化椎弓根螺钉固定联合唑来膦酸治疗骨质疏松性腰椎滑脱的效果。方法选取2016年5月—2019年7月联勤保障部队第908医院收治的骨质疏松性腰椎滑脱患者15例,对所有患者行经椎间孔入路腰椎椎间融合术,采用PMMA骨水泥强化椎弓根螺钉固定联合唑来膦酸治疗骨质疏松性腰椎滑脱。记录患者术中情况,术后腰椎复位情况,术后腰椎功能[Oswestry功能障碍指数问卷表(ODI)评估]、疼痛情况[视觉模拟评分法(VAS)评估]以及骨质疏松情况。结果15例患者均顺利完成手术,术中1例患者出现硬脊膜破裂,术中给予修补,术后未出现脑脊液漏;X线及CT检查均未发现明显的椎弓根螺钉松动、切割和融合器下沉现象,椎间植骨融合良好,椎间融合率为93.2%。患者术后VAS评分、ODI评分和骨密度较术前均有明显好转(P<0.05)。结论骨水泥强化椎弓根螺钉固定联合唑来膦酸能有效提高骨质疏松性腰椎滑脱患者的螺钉固定强度,增强把持力和稳定性,提升手术疗效。

OvPOSS对HCCP_(10%)/PMMA复合体系性能的影响

以八乙烯基POSS(OvPOSS)、六氯环三磷腈(HCCP)、磷酸三乙酯(TEP)为原料,采用原位本体聚合法制备OvPOSSx/HCCP_(10%)/TEP10%/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料。利用TG、DSC、TG-FTIR、LOI和垂直燃烧等分析OvPOSS对HCCP_(10%)/PMMA复合体系的热稳定性和阻燃性影响。研究发现,OvPOSS中的硅氧八面体结构和Si元素,能与HCCP中氮磷六元环结构和N、P、Cl元素共同阻碍PMMA分子链运动及其热分解。当OvPOSS含量为1.5%时,PMMA复合材料的T_(5%)=244.1℃、T_(50%)=387.6℃、T_(g)=153℃、残炭率达17.48%。HCCP_(10%)/PMMA复合体系中添加10%的TEP后,能有效地缓解其难脱模的问题。但是,其透明度下降显著,久存吸潮。结果表明,OvPOSS能抑制HCCP中强极性氯取代基的吸潮特性和取代反应活性,明显改善了HCCP_(10%)/PMMA复合体系的热稳定性和阻燃性。

PMMA基高储能电介质材料研究进展

聚合物薄膜电容器因其超高的充放电效率而被广泛应用于许多领域,如高脉冲功率技术、航空航天技术和新能源汽车等。储能应用的聚合物电介质往往需要较高的能量密度和储能效率,目前薄膜电容器中商业化应用最为广泛的双轴拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜已不能满足日益增长的电能储存需求。在众多的聚合物电介质材料中,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)因其高击穿强度、低介质损耗和易加工等优点而受到广泛关注。本文综述了PMMA本征型和复合型电介质材料在储能领域的研究进展,重点对通过化学改性和物理改性提升聚合物储能电介质材料的能量密度和储能效率的方法进行了归纳整理,最后对电介质材料未来的发展方向进行了展望。

纳米氧化锆对PMMA义齿基托性能影响的研究进展

近年来,材料学的发展促进了口腔修复学的进步,聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)由于具有易加工、成本低、生物相容性好等特点,是常用的义齿基托材料。然而在使用过程中发现PMMA存在着许多问题,如物理性能降低导致其易折断以及细菌粘附等,使用寿命较短,让其在临床上的使用变得局限,随着纳米颗粒材料的应用,多项研究发现加入纳米颗粒尤其是加入纳米氧化锆颗粒(nano zirconia,ZrNp)后的PMMA义齿基托的物理性能、抗菌性、抗老化性、生物相容性等得到了有效改善。因此本文就加入ZrNp对PMMA性能影响的研究进展进行综述,以期为口腔修复材料的临床选择及相关研究提供参考。

Ag-PMMA复合薄膜抗冲击性能的分子动力学研究

纳米尺度多层复合结构的动态冲击响应对半导体制造和微小粒子防护等具有重要意义。采用分子动力学方法模拟Si基底支撑的Ag-PMMA复合薄膜的抗冲击性能,通过对接触力响应、动能损耗、应力波传播、位错和损伤演化、侵彻深度等进行综合分析,解释了在衬底支撑条件下金属聚合物复合薄膜的能量耗散机制。结果表明,侵彻过程可以分为局部压缩阶段和整体变形阶段。在局部压缩阶段,Ag表面接触区域原子在高速冲击下由于应力集中效应直接转化为无定形结构,因而接触力达到侵彻过程的峰值。薄膜厚度主要在整体变形阶段产生影响:较薄的复合薄膜明显受到衬底的限制,在高速冲击下直接发生贯穿性损伤;而较厚的复合薄膜通过Ag的集体位错和PMMA的弹性变形耗散子弹动能,能够充分发挥各层材料特性。