聚醚醚酮纤维负载氧化铋的压电效应对成骨细胞分化的刺激作用

采用超声剥离法制备压电性能优良的氧空位氧化铋(BiO_(2-x)),利用绿原酸将BiO_(2-x)负载在聚醚醚酮(PEEK)纤维表面,制备了一种具有压电效应的肩袖补片材料,研究了该材料对巨噬细胞极化和成骨细胞分化行为的影响.结果表明,负载BiO_(2-x)后,PEEK纤维不仅表面性能(粗糙度、亲水性和表面能等)明显改善,而且压电性能也显著提高(压电系数为3.8pC/N,开路电压为0.97V,短路电流为575.6μA).该材料不仅促进巨噬细胞向抗炎型M2极化,而且促进成骨细胞黏附、增殖和成骨分化,在修复肩袖撕裂方面具有潜在的应用前景.

聚醚醚酮纤维研制

本文采用国产聚醚醚酮（PEEK）原料研制PEEK纤维。系统研究了熔融纺丝温度、热甬道温度、牵伸工艺等对PEEK熔融可纺性和纤维物理机械性能的影响。结果表明,PEEK在高于370℃温度条件下具有良好的熔融可纺性;低热甬道温度使初生丝保留一定程度的大分子取向;190～250℃温度范围内牵伸所得的纤维具有良好的力学性能。

聚醚醚酮纤维的拉伸定形后处理研究

通过熔融纺丝制得聚醚醚酮(PEEK)纤维,并采用差示扫描量热仪(DSC)、声速取向测量仪、热重分析仪、单纱电子强力仪分别研究了干热拉伸及热定形处理对PEEK纤维结晶和取向、热稳定性及力学性能的影响。结果表明:随着热拉伸倍数增大,PEEK纤维取向度、结晶度增加,纤维的断裂强度增加,断裂伸长减小;PEEK纤维的热拉伸温度应选在200～240℃,热定形温度应为220～260℃;PEEK纤维的重结晶主要是在热拉伸过程中完成,热定形则进一步完善纤维的结晶结构;经过后处理,PEEK纤维的断裂强度可达到6.12cN/dtex;且具有优异的热稳定性能,热分解温度高达505℃,后处理几乎不影响PEEK纤维的热稳定性。

聚醚醚酮纤维的结构与性能

采用熔融纺丝法制得聚醚醚酮(PEEK)纤维,研究了纤维的结构与性能。结果表明:PEEK纤维纵向表面比较光滑,附着少量凝胶粒子,纤维断面近似圆形,内部致密无空洞;PEEK纤维经过热拉伸定型处理后,纤维结晶度和取向度提高,纤维聚集态结构更加完善稳定;其断裂强度大于3.5 cN/dtex,断裂伸长率为30%,干热收缩率为2%;PEEK纤维在300℃下连续使用7 d后,纤维的强度保留率大于70%;紫外光辐照6d后,其强度保留率为56.45%;PEEK纤维对化学溶剂具有很好的耐腐蚀性能。

聚醚醚酮纤维的发展现状与应用

综述了国内外聚醚醚酮(PEEK)纤维的研究发展现状;分析了制约我国PEEK纤维发展的原因;介绍了PEEK树脂的流变性能、纺丝技术;阐述了PEEK纤维的结构、物理化学性能及应用领域;提出我国应加大PEEK原料及其纤维的研发,实现PEEK纤维国产化。

聚醚醚酮纤维的制备、性能及应用

介绍了聚醚醚酮(PEEK)纤维的制备方法及纺丝工艺,总结了PEEK纤维的优异性能;阐述了PEEK纤维的应用领域;综述了PEEK纤维当前国内外的研究开发概况;并提出我国应加大PEEK纺丝级原料及相应纺丝设备的研发,尽快实现PEEK纤维国产化。

聚醚醚酮纤维及其织物的性能

为给聚醚醚酮(PEEK)纤维及其织物的应用提供理论参考,采用标准方法对自制的聚醚醚酮纤维及织物进行力学性能、吸湿性、耐磨性及抗静电性的研究。结果表明,PEEK纤维及织物具有较好的力学性能、适中的回潮率以及优异的耐磨性。同时研究了PEEK纤维在270℃下的热老化行为,通过红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)等手段对其热老化机制进行探讨,发现结晶结构是其具有优异耐热老化性的重要原因。

拉伸方式对聚醚醚酮纤维结构和性能的影响

采用进口聚醚醚酮(PEEK)树脂为原料,熔融纺丝制备了PEEK初生纤维,研究了一次拉伸和二次拉伸对PEEK纤维结构和力学性能的影响。结果表明:在150～270℃内,随着拉伸温度的提高,PEEK初生纤维的最大拉伸倍数增大,纤维的取向因子和力学性能提高;一次拉伸和二次拉伸时纤维的最大拉伸倍数相同,纤维的取向度、结晶度和力学性能基本相当,但二次拉伸纤维干热收缩率较低。二次拉伸时,总拉伸倍数相同,随着一段拉伸倍数的增大,纤维取向因子增大,力学性能提高;随着二段拉伸温度的提高,纤维结晶度增大,干热收缩率减小,取向因子基本相同,力学性能更优。

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。

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。

碳纤维-聚醚醚酮改性促进材料成骨活性和抗菌性能的研究进展

碳纤维-聚醚醚酮(carbon fiber-polyetheretherketone,CF-PEEK)因生物安全性、射线可穿透性、与皮质骨弹性模量的高匹配度等诸多优异性能,而被认为是骨科及牙科领域极具潜力的植入材料。如何增强CF-PEEK的生物活性和抗菌性,提高其与骨组织的结合能力,是CF-PEEK表面改性中的研究热问题。本文就碳纤维-聚醚醚酮改性促进材料成骨活性和抗菌性能的研究进展及应用前景进行综述。

玻璃纤维增强聚醚醚酮线圈骨架内径收缩控制

分析某控制棒驱动机构(简称CRDM)样机研制中,国产玻璃纤维增强聚醚醚酮线圈骨架内径收缩问题,通过试验查找问题原因,结合CRDM线圈制造工艺,提出线圈骨架原材料制造和线圈绕制中控制内径收缩改进措施,经过实践证明有效。

高性能聚醚醚酮纤维的制备及性能研究

通过熔融纺丝制备高性能聚醚醚酮(PEEK)纤维,通过优选工艺条件确定螺杆工艺、纺丝组件、纺丝温度、热甬道温度、纺丝速度、牵伸倍数、牵伸温度、牵伸速率等参数,对纤维的线密度及拉伸性能进行测试。结果表明:确定纺丝组件配备为36 f单组分喷丝板、50目/180目/250目/180目/50目五层过滤网以及10目金属过滤砂。当PEEK螺杆挤出机各区温度为350、370、390、400、400、400、400℃,纺丝温度为415℃,热甬道温度为300℃,纺丝速度为200 m/min,牵伸倍数为3.0倍,牵伸温度为200℃,牵伸速率为200 cm/min时,PEEK纤维的线密度为21.33 dtex,PEEK纤维可纺性及力学性能良好。

热致液晶聚酯/聚醚醚酮复合纤维的制备与表征

将热致液晶聚酯(VA)与聚醚醚酮(PEEK)共混后,通过熔融纺丝制备了热致液晶聚酯/聚醚醚酮复合纤维,并对复合纤维的热性能、聚集态结构、相态结构和力学性能进行了研究。结果表明,VA的加入能够降低PEEK纤维的玻璃化温度和冷结晶温度,同时PEEK的结晶温度也随着VA的加入而升高;VA的加入有利于提高PEEK的结晶性能,使得PEEK晶粒尺寸变大,晶面间距变小,晶体更加完善,晶区取向增强;随着VA添加量的增大,VA相逐渐由球状或椭球状向微纤状变化;随着喷丝头拉伸比的增大,VA相的长径比呈现先增大后减小的趋势;添加1%和2%的VA后,复合纤维的断裂强度有少许下降,而当VA的添加量增大到4%后,复合纤维的总拉伸倍数提高,并且断裂强度有一定的提升。

聚醚醚酮（PEEK）纤维牵伸工艺研究

采用国产聚醚醚酮原料纺制ＰＥＥＫ初生丝，研究了牵伸温度和二次牵伸工艺对牵伸丝性能影响。结果表明，在１４５℃附近和高于２２０℃温度条件下，ＰＥＥＫ初生丝具有良好的牵伸性能；在总牵伸倍数相同条件下，在１６０℃和２７０℃二次牵伸的样品与在２７０℃一次牵伸的样品相比，具有较好的力学性能。

有限元分析碳纤维增强聚醚醚酮与钛合金髓内钉固定胫骨中段骨折的效果

目的 采用有限元分析方法比较低模量碳纤维增强聚醚醚酮(CFR-PEEK)髓内钉与钛合金髓内钉固定胫骨中段骨折的效果。方法 采用钛合金和不同碳纤维含量CFR-PEEK(CF30、CF50、CF60)髓内钉固定胫骨干粉碎性骨折,分析皮质骨最大应力、骨折最大位移。结果 在轴向压缩200 N载荷条件下,髓内钉最大应力集中在胫骨近端区域,钛合金组最大应力为104.2 MPa,CF30组为32.7 MPa,CF50组为103.3 MPa,CF60组为103.1 MPa。在轴向压缩700 N载荷条件下,髓内钉最大应力也位于胫骨近端区域,钛合金组最大应力为294.2 MPa,CF30组为175.0 MPa, CF50组为143.6 MPa,CF60组为145.0 MPa。在轴向压缩200 N、700 N载荷条件下,钛合金组最大位移分别为1.07 mm和3.15 mm,CF30组分别为4.25 mm和8.17 mm,CF50组分别为2.02 mm和4.15 mm,CF60组分别为1.94mm和4.08 mm。结论 CF50、CF60髓内钉可安全应用于胫骨干粉碎性骨折,而CF30髓内钉不适用于胫骨干粉碎性骨折。CFR-PEEK材料具有一定的生物力学优势,值得进一步研究。

聚醚醚酮(PEEK)纤维的特性及其应用

介绍了PEEK纤维的发展和制备 ,分析了PEEK纤维的耐热、耐磨、耐化学腐蚀等特性 ,以及PEEK纤维和PEEK复合材料的应用。

钛合金、聚醚醚酮（PEEK）和碳纤维增强聚醚醚酮（CFR／PEEK）表面张力的比较

目的将钛合金、聚醚醚酮(PEEK)和碳纤维增强聚醚醚酮(CFR/PEEK)加工成相同尺寸的试样,在相同条件下测量三种试样的表面接触角,并计算出三种材料的表面张力(γs)、色散分量(γsd)、极性分量(γsp)、极性分量/表面张力(γsp/γs)、极性分量/色散分量(γsp/γsd)。方法用SPSS统计学软件进行分析。结果在相同条件下,钛合金组与PEEK组相比具有低γs、低γsd、低γsp、低γsp/γs、高γsp/γsd;CFR/PEEK组与PEEK组相比具有低γs、高γsd、低γsp、低γsp/γs、高γsp/γsd;钛合金组与CFR/PEEK组具有低γs、低γsd、高γsp、高γsp/γs、低γsp/γsd。材料的极性分量越大,色散分量越小,则材料的血液相容性越差。结论在相同条件下钛合金组血液相容性要略优于PEEK组,但两组无明显著统计学差异;CFR/PEEK组较钛合金组和PEEK组具有更好的血液相容性。

碳纤维增强聚醚醚酮与钛合金血液相容性的比较

背景:碳纤维增强聚醚醚酮是聚醚醚酮的改进复合材料,改善了纯聚醚醚酮强度不足的缺点,扩大了其在各方面的使用范围。但若要成为应用于人体内的医用材料,必须具有良好的血液相容性。目的:比较碳纤维增强聚醚醚酮和钛合金对人血细胞的影响,判断碳纤维增强聚醚醚酮是否具有良好的血液相容性。设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-06/08在吉林大学第三临床医学院中心实验室完成。材料:取实心钛合金股骨干髓内针1根及含20%碳纤维的碳纤维增强聚醚醚酮样条若干,机加工成棒形试样(长5mm,直径1mm)各20个。方法:在相同条件下,将钛合金和碳纤维增强聚醚醚酮2种材质的试件分别放置于新鲜人血中,通过观察溶血率,血小板激活程度以及白细胞激活程度判断材料的血液相容性。主要观察指标:应用游离血红蛋白直接测定法测量材料溶血率;流式细胞术测量血小板CD62p、CD63含量和白细胞表面黏附分子CD11b/CD18表达。结果:2种材料溶血率,血小板CD62p含量、CD63含量、白细胞表面黏附分子CD11b/CD18表达水平差异无显著性意义(P>0.05)。结论:碳纤维增强聚醚醚酮和钛合金对人血红细胞、白细胞和血小板无显著影响,均具有良好的血液相容性。