医用高分子材料临床医学课件.ppt

1,1,医用高分子材料,王平山，博士教授，博士生导师,医用高分子材料（临床医学）,2,2,医用高分子材料（临床医学）,高长有，马列编著,赵长生主编,3,PhD:浙江大学，杭州，(1999年七月)研究方向:生物有机化学,CarbonicAnhydrase,4,中国宝洁北京技术中心职位:高级研究员(July1999toOct.2000)R&D:Health-CareFormulation,5,博士后:德国JohannesGutenbergUniversity,Mainz(Nov.2000toNov.2002)有机化学:MacrocyclicCalixarene,6,6,SilicaParticle,P.Wangetal.EuropeanCellsandMaterials,2002,P.Wangetal.JournalofMagnetismandMagneticMaterials,2005,放射性核废料处理材料：Calixarene-CMPO-Nanoparticle,7,研究助理教授:美国阿克隆大学(AkronUniversity)(Nov.2002到现在)高分子科学系:金属有机高分子材料,8,金属有机高分子能源材料2011年3月至今特聘教授博士生导师有机高分子学术带头人,9,医用高分子材料（临床医学）,1.概述1.1医用高分子的概念及其发展简史生命科学是21世纪备受关注的新型学科。而与人类健康休戚相关的医学在生命科学中占有相当重要的地位。医用材料是生物医学的分支之一，是由生物、医学、化学和材料等学科交叉形成的边缘学科。而医用高分子材料则是生物医用材料中的重要组成部分，主要用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断检查、患疾治疗等医疗领域。,10,高分子材料和复合材料,一、目标了解功能高分子材料的分类，列举功能高分子材料在生产生活各个层面、高新技术领域中的应用。认识复合材料的结构，说出常见的复合材料及其应用。体验化学科学的进步与材料科学发展的联系，从人类利用天然高分子材料到开发、研制和利用新型材料的历史说明科学技术的发展，尤其是材料科学的发展与人们生活质量的关系。评价高分子材料的使用对环境质量的影响。,医用高分子材料（临床医学）,11,三大高分子材料,医用高分子材料（临床医学）,12,高分子化合物的分类,天然高分子合成高分子,线型高分子体型高分子,热塑性高分子热固性高分子,塑料纤维橡胶涂料粘合剂功能高分子材料,医用高分子材料（临床医学）,13,14,医用高分子材料（临床医学）,15,ABS高分子广泛用做结构材料、支撑材料、零部件材料，你知道什么是ABS高分子吗?,丙烯腈:CH2CHCN,1,3丁二烯：CH2CHCHCH2,苯乙烯：,医用高分子材料（临床医学）,16,聚乙烯(PE)产品,吹塑成型的聚乙烯薄膜,医用高分子材料（临床医学）,17,聚丙烯,医用高分子材料（临床医学）,18,医用高分子材料（临床医学）,19,聚四氟乙烯(PTFE),20,聚四氟乙烯,塑料王,医用高分子材料（临床医学）,21,可溶解的医用塑料洗衣袋某些医院采用可溶解的塑料袋装放病人用过的衣被。清洗时可以直接放进洗衣机，洗衣袋能很快溶解在水里，避免了衣被中的病菌对洗涤人员的感染。你知道这些可溶解的塑料袋是用什么制成的吗?可溶解的塑料袋可用聚乙烯醇制成。聚乙烯醇是用聚乙酸乙烯酯通过水解反应制得的。在不同的生产条件下制得的聚乙烯醇水溶性有差异，可以在不同场合使用。例如，手术时使用的缝合线，可以根据需要选择溶解时间长短不同的聚乙烯醇制品。,医用高分子材料（临床医学）,2019/12/16,22,可编辑,23,手术套服,包装薄膜制品,医用高分子材料（临床医学）,24,纤维,天然纤维,化学纤维,棉花羊毛木材草类,合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维人造纤维：用化学方法对木材等天然纤维加工制成。,羊毛是纤维蛋白,25,优点：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。缺点：吸水性和透气性不如天然纤维。常见合成纤维：锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶。,合成纤维,医用高分子材料（临床医学）,26,“尼龙”的发明1928年，美国杜邦公司的科学家希望合成一种和真丝与羊毛中的蛋白质链相似的高分子。他们没有使用氨基酸(蛋白质的合成原料)，而是用胺和羧酸作原料。得到的聚酰胺高分子化合物可拉成细丝，这些细丝坚韧而且光滑，非常像蚕吐出的丝。“尼龙”就此诞生，并很快成为丝绸的替代品。,医用高分子材料（临床医学）,27,医用高分子材料（临床医学）,28,医用高分子材料（临床医学）,29,常见的天然纤维、化学纤维的化学组成和主要性能,30,合成纤维制品防弹衣在20世纪60年代，尼龙是制作防弹衣的主要材料。后来发现，分子中含有苯环结构的另一种聚酰胺纤维凯夫拉(Kevlar)有助于加强衣料本身的张力(较尼龙强25倍)。当子弹击中由此种纤维制成的防弹衣时，就像坠入一个网中，其能量会向四周扩散，子弹便没有足够的能量冲破衣料伤害人体了。现在凯夫拉已取代尼龙作为制作防弹衣的主要材料。,防弹衣,医用高分子材料（临床医学）,31,涤纶织品涤纶强度高、耐磨、耐光、耐蚀、防蛀、易洗快千、挺括，是优良的衣料，也大量用于制作轮胎帘子线、工业滤布、绳索等。人造羊毛腈纶柔软、轻盈、保暖，有“人造羊毛”之称。它比羊毛轻lO，强度却大2倍多。腈纶防蛀、耐光、不发霉。它适合制作帐篷、炮衣、车篷、幕布、窗帘等户外织物。用它制成的毛线为人们所喜爱。缝合线乳酸纤维与其他有耐水性的化学纤维不同，它易水解成小分子乳酸。乳酸纤维也可以作外科手术缝合线，在伤口愈合后无需拆线。因为，乳酸纤维在体内水解生成的乳酸能参与人体的正常代谢作用，被消化排出体外。,医用高分子材料（临床医学）,32,橡胶,天然橡胶,合成橡胶,通用橡胶,特种橡胶,聚硫橡胶硅橡胶,主要成分是聚异戊二烯,丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶,三、橡胶,33,1，3丁二烯的加聚反应：,天然橡胶主要成分的结构：,天然橡胶的单体为：,异戊二烯,聚异戊二烯,34,根据天然橡胶的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足?如:橡胶遇到下列物质各发生什么反应?A、溴水B、酸性高锰酸钾C、氯化氢D、汽油E、硝酸F、氧气,35,天然橡胶(生胶)是线型高分子，物理与机械性能都比较差，在温度较高或受力较大时，容易发生形变，且形变后不能复原。为改进这种缺陷，人们采用增加橡胶分子之间交联的方法，使线型分子转变成为体型的网状分子。硫化橡胶既有弹性又不易变形，就是因为在长的线型分子间形成了二硫键。未经硫化的生橡胶可溶解于甲苯等有机溶剂硫化橡胶在有机溶剂中不溶解，只发生溶胀。生橡胶的甲苯溶液可用做橡胶制品的黏接剂。一般橡胶制品只达到轻度交联，高分子链上还有双键。受氧气、臭氧、日光等作用时，容易老化，弹性下降，变硬开裂或变软发黏。例如，贮存或使用时问长了的汽车轮胎、自行车车胎会发生龟裂，乳胶手套会发黏或变硬脆裂。,医用高分子材料（临床医学）,36,橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。,橡胶的硫化,医用高分子材料（临床医学）,37,在医用中，我们用到哪些合成橡胶制品?,人们在长期的生产和科学实验中认识了天然橡胶的结构，受到启发，成功地合成了多种合成橡胶。通常使用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等，还有耐油的聚硫橡胶，耐严寒和高温的硅橡胶等特种橡胶