新型医用聚氨酯助剂的合成工艺和结构鉴定研究文献综述

 2023-01-28 22:58:35

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

新型医用聚氨酯助剂的合成工艺和结构鉴定研究

关键词: 聚氨酯 助剂 合成 结构

一 .课题研究背景

近年来,以高分子为原料的新型生物适用性材料的研究开发受到了广泛的关注。因为人体的大部分是由软体组织组成,所以弹性体作为医用材料,其适用性涉及的范围非常大,已经成为医用高分子材料研究的重要课题。聚氨酯弹性体(Polyurethane,缩写PU)是一种独特的,由软链段和硬链段交替镶嵌组成的、含有许多-NHCOO-基团的极性高聚物,其软链段通常由低聚物多元醇构成,而硬链段通常由二异氰酸酯和小分子扩链剂组成,硬段之间的强静电作用促进硬段聚集形成微区,产生微相分离。通过选择适当的软、硬链段结构及比例,其物理机械性能可以在很大范围内进行设计、调整;而其微相分离结构,使其具有良好的生物和血液相容性,加上聚氨酯易于加工成型,能采用通常的方法灭菌等优点,使其在生物医学领域中的应用逐渐广泛起来。从二十世纪50年代聚氨酯首次应用于生物医学算起,半个世纪以来,随着生物医学不断发展和医用高分子材料技术的日渐成熟,聚氨酯弹性体在医学临床上的用途日益广泛。1958年聚氨酯首次用作骨折修复材料,而后又成功地应用于血管外科手术缝合用补充涂层。70年代开始,聚氨酯作为一种医用材料已倍受重视。到了80年代初,用聚氨酯弹性体制作的人工心脏移植手术获得成功,使聚氨酯材料在生物医学上的应用得到了进一步发展。目前,聚氨酯弹性体被广泛地应用于各种医疗用途,其产品包括人工心脏瓣膜、人工肺、骨粘合剂、人工皮肤、假肢、烧伤敷料、心脏起搏器绝缘线、缝线、各种夹板、弹性绷带、导液管、人工血管、气管、插管、齿科材料、插入导管、计划生育用品等。医用高分子材料与工业和民用高分子材料相比用量虽小,但因为其直接作用于人体,材料质量将直接影响到人的身体健康状况,所以对临床使用的材料具有更加严格的要求,不仅要求其具有耐生物老化、力学性能稳定、易加工成型、易于消毒等性能,更要求其具有良好的生物安全性:无毒性、无热原反应、不致畸不致癌、不引起干扰机体的机体免疫反应和过敏反应、不破坏邻近组织、与血液相接触则不致凝血等,这就要求在制造医疗用聚氨酯时必须使用无毒无害的助剂。但是原有的助剂还存在有很多的不足,如,反应活性太高,或者太低,在大规模工业生产时造成产率低下;有些助剂抗氧化能力较弱不以存储等等。所以有必要在现有助剂的基础上做出结构改造,以便于提高生产效率,降低工业化生产成本。本课题所研究的助剂用于合成单组份聚氨酯弹性体具有强度高、反应性好、耐磨性能强等优点,容易加工成型。是制备价值较高的小型弹性体零件和较大横截面积材料的新型助剂。

二.研究内容

1.研究方向的确定

本课题在研究时以4,4'-二氨基苯基甲烷(MDA)为助剂模板(其结构式,红外光谱图如下图)

通过对其的结构研究发现,由于该化合物存在有两个氨基,而氨基暴露于空气中易氧化,由于氨基氮原子的特殊轨道电子,根据文献报道,确定了将原料与碱金属盐制备成络合物的研究方向。两者形成络合物后可以改变这种扩链剂的反应活性,使之进行聚氨酯制品制造操作更加方便,用这种扩链剂做成的制品性质优良,具有良好的机械性能和耐高温性能。

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