第六章功能高分子材料.ppt

国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分特种和功能高分子材料的划分普遍采用的方法，具体可划分为8种类型。 反应性高分子材料 包括高分子试剂、高分子催化剂和高分子染料，特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。 2. 光敏型高分子 包括各种光稳定剂、光刻胶，感光材料、非线性光学材料、光导材料和光致变色材料等。 3. 电性能高分子材料 包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料以及其他电敏感性材料等。 4. 高分子分离材料 包括各种分离膜、缓释膜和其他半透性膜材料、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂等。 5. 高分子吸附材料 包括高分子吸附性树脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子等。 6. 高分子智能材料 包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH、压力感应材料等。 7. 医药用高分子材料 包括医用高分子材料、药用高分子材料和医药用辅助材料等。 8. 高性能工程材料 如高分子液晶材料，耐高温高分子材料、高强高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纤维材料、生物降解高分子等。 可以考虑用作医用材料。 （1）化学隋性，不会因与体液接触而发生反应 人体环境对高分子材料主要有以下一些影响： 1)体液引起聚合物的降解、交联和相变化； 2)体内的自由基引起材料的氧化降解反应； 3)生物酶引起的聚合物分解反应； 4)在体液作用下材料中添加剂的溶出； 5)血液、体液中的类脂质、类固醇及脂肪等物质渗入高分子材料，使材料增塑，强度下降。 但对医用高分子来说，在某些情况下，“老化”并不一定都是贬意的，有时甚至还有积极的意义。如作为医用粘合剂用于组织粘合，或作为医用手术缝合线时，在发挥了相应的效用后，反倒不希望它们有太好的化学稳定性，而是希望它们尽快地被组织所分解、吸收或迅速排出体外。在这种情况下，对材料的附加要求是：在分解过程中，不应产生对人体有害的副产物。 “体内老化”主要因素可能是：体液引起高分子降解、交联、相变或溶胀；自由基引起的氧化、过氧化降解或交联；酶的作用引起分解等。 （2）对人体组织不会引起炎症或异物反应 有些高分子材料本身对人体有害，不能用作医 用材料。而有些高分子材料本身对人体组织并无不 良影响，但在合成、加工过程中不可避免地会残留 一些单体，或使用一些添加剂。当材料植入人体以 后，这些单体和添加剂会慢慢从内部迁移到表面， 从而对周围组织发生作用，引起炎症或组织畸变， 严重的可引起全身性反应。 （3）不会致癌 根据现代医学理论认为，人体致癌的原因是由于正常细胞发生了变异。当这些变异细胞以极其迅速的速度增长并扩散时，就形成了癌。 当医用高分子材料植入人体后，高分子材料本身的性质，如化学组成、交联度、相对分子质量及其分布、分子链构象、聚集态结构、高分子材料中所含的杂质、残留单体、添加剂都可能与致癌因素有关。 但研究表明，在排除了小分子渗出物的影响之外，与其他材料相比，高分子材料本身并没有比其他材料更多的致癌可能性。 （4）具有良好的血液相容性 当高分子材料用于人工脏器植入人体后，必然要长时间与体内的血液接触。因此，医用高分子对血液的相容性是所有性能中最重要的。 血栓的形成：一般认为材料表面与血液接触后，蛋白质和脂质吸附于材料表面，材料发生构象变化，有些则导致血液中各有关成分发生相互作用，有的凝血，有的溶血反应，最终形成血栓。 医用高分子材料研发过程中遇到的一个巨大难题是材料的抗血栓问题。 （5）长期植入体内不会减小机械强度 许多人工脏器一旦植入体内，将长期存留，有 些甚至伴随人们的一生。因此，要求植入体内的高 分子材料在极其复杂的人体环境中，不会很快失去 原有的机械强度。 事实上，在长期的使用过程中，高分子材料受 到各种因素的影响，其性能不可能永远保持不变。 我们仅希望变化尽可能少一些，或者说寿命尽可能 长一些。 一般来说，化学稳定性好的，不含易降解基团的高分子材料，机械稳定也比较好。 如聚酰胺的酰胺基团在酸性和碱性条件下都易降解，因此，用作人体各部件时，均会在短期内损失其机械强度，故一般不适宜选作植入材料。 而聚四氟乙烯的化学稳定性较好，其在生物体内的稳定性也较好。表9—1是一些高分子以纤维形式植入狗的动脉后其机械强度的损失情况。 （6）能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性 高分子材料在植入体内之前，都要经过严格的灭菌消毒。 目前灭菌处理一般有三种方法： 蒸汽灭菌、化学灭菌、γ射线灭菌。 国内大多采用前两种方法。因此在选择材料时，要考虑能否耐受得了。 （7）易