CN108478884B - 一种形状记忆高导热医用外固定多层材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种形状记忆高导热医用外固定多层材料,包括聚己内酯外固定层和医用硅橡胶内层。本发明先将以下列重量份的聚己内酯100份、聚环氧乙烷20~30份、甘油5~10份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、交联剂0.1~1份和光分解促进剂0.05~0.3份的均匀混合物A,再将以重量份计的硅橡胶100份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、光分解促进剂0.05~0.3份和交联剂0.1~1份的均匀混合物B,然后将混合物A和B通过多层共挤塑料片材机共挤复合再经紫外光照射交联制得形状记忆高导热医用外固定多层材料。本发明所制得的形状记忆高导热医用外固定多层材料,具有质轻,舒适、环保、价格便宜等优点。
Description
技术领域
本发明属于医用材料领域,具体涉及一种形状记忆高导热医用外固定多层材料的制备及其方法。
背景技术
随着医用材料的产品的不断发展与更新换代,市场上出现了不少新型骨科固定材料,对传统的石膏绷带固定材料带来了一定的冲击。目前市场上常见的可塑性外固定材料主要为石膏绷带、树脂绷带、聚氨酯绷带三种。传统的石膏材料在使用过程中发现其铸型较重、X射线穿透性较差、硬化干燥时间长,而且在使用过程中发现石膏的防水性较差。近年来,国际上一直致力于新材料的研发,以替代传统的石膏绷带。聚合物材料作为石膏的升级换代产品得到了快速的发展,目前市场上常见的产品主要包括:聚氨酯绷带、高分子水固化材料涂布织物叠制而成的层状夹板、由基体、添加剂和催化剂组成的矫形外科夹板或者铸造材料等。低温热塑板是一种特殊合成的高分子聚酯,经一系列物理和化学方法处理而成的新型的医用材料,用于骨科外固定、矫形器、支具的制作材料。由于该材料具有不吸收射线、加热软化后具有良好的塑型效果和所特有的形状记忆功能(当塑型不满意时可二次加热、再次塑型或局部加热再次型塑)等突出性能,以及操作简单、固定方便,是目前放疗定位中最理想的外固定材料。
聚己内酯(PCL)是一种线性热塑性半结晶聚酯,是一种被FDA批准的生物降解和生物相容性材料,为其在医疗方面的应用提供了良好的前提。传统的聚己内酯主要采用辐射引发交联,但是辐射交联的效率较低,同时辐射剂量较大时容易导致聚己内酯的拉伸强度和断裂伸长率下降。
发明内容
为了克服现有技术中的不足,本发明提供了一种形状记忆高导热医用外固定多层材料及其制备方法,所制得的形状记忆高导热医用外固定多层材料,具有质轻,舒适、价格便宜等优点。
本发明所采用的技术方案为:一种形状记忆高导热医用外固定多层材料,包括聚己内酯外固定层和医用硅橡胶内层。
进一步的,聚己内酯外固定层的厚度为2~2.5mm,所述的医用硅橡胶内层厚度为0.5~1mm。
进一步的,聚己内酯外固定层的为以重量份计的聚己内酯100份、聚环氧乙烷20~30份、甘油5~10份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、交联剂0.1~1份和光分解促进剂0.05~0.3份的均匀混合物经紫外光照交联后的产物。
进一步的,医用硅橡胶内层为以重量份计的硅橡胶100份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、光分解促进剂0.05~0.3份和交联剂0.1~1份的均匀混合物经紫外光照交联后的产物。
进一步的,聚己内酯为capa-6800、PD1-20A、PCL LP841、Andur 6 APLM、6506,苏威6800中的任意一种;所述的聚环氧乙烷为UCARFLOC Polymer 310、WSR Doximer 200m、WSR-303、PEO-90M中的任意一种。
进一步的,硅橡胶为TPGC-MY-918、MM71791/50U中的任意一种。
更进一步的,纳米银负载的石墨烯微片中的纳米银为长径比为100~1000,直径为20~30nm的纳米银线或者棒;光分解促进剂为UV-P、UV-O、UV-9、UV-531、UVP-327、RMB、AM-101、GW-540、744、HPT中的任意一种;交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯的任意一种。
进一步的,纳米银负载的石墨烯微片是通过以下步骤制得:
①纳米银线或者棒制备:将20~30份硝酸银溶于乙二醇中,再向其中加入聚乙烯吡咯烷酮,采用氧化还原法制备得到纳米银线或者棒;
②纳米银负载石墨烯微片:将石墨烯微片及步骤①中制得的纳米银线或者棒至于乙醇溶液中,常温下超声分散1~2h,再将超声分散的液体放入微波反应器中,在500~800W功率下反应5~10min,制备得到纳米银负载的石墨烯微片。
制备如上所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料的方法包括如下步骤:
(1)按重量份称取聚己内酯100份、聚环氧乙烷20~30份、甘油5~10份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、交联剂0.1~1份和光分解促进剂0.05~0.3份,经搅拌混合均匀,制得预混物A;所述搅拌速度为100r/min~150r/min;
(2)按重量份称取硅橡胶100份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、光分解促进剂0.05~0.3份和交联剂0.1~1份,经搅拌混合均匀,制得预混物B;所述搅拌速度为100r/min~150r/min;
(3)将预混物A和预混物B同时投入多层共挤塑料片材机,在挤出温度为180~200℃的条件下,控制聚己内酯层主机转速为100~150r/min,同时控制硅胶层主机转速为150~200r/min,进行多层共挤复合成双层板材,然后将双层板材至于含有紫外光灯的密闭室温环境中,经紫外光照射交联,得到板材,进行分切以及冲孔,制得形状记忆高导热医用外固定多层材料。
本发明所取得的技术效果有:1)本发明提供的形状记忆高导热医用外固定多层材料的热变形温度在50~70℃,制作使用方便,可以适应人体任何部位,对皮肤无毒副作用。而且还可以作为一种全新的模型制作材料,用于癌症病人放疗部位的体模制作,制模时可在模型上进行定位划线,增加定位的精确性;2)本发明提供的形状记忆高导热医用外固定多层材料生产成本较辐射交联大幅降低,里层采用的硅橡胶,也可大幅降低生产成本;3)本发明专利提供的形状记忆高导热医用外固定多层材料中添加了纳米银负载的石墨烯微片,纳米银与石墨烯结合能够提高了石墨烯片层之间热流密度,加快了热流传递,进而提高本发明的形状记忆高导热医用外固定多层材料的导热效果,保证很好的触感,而且纳米银本身具有很好的抑菌效果,实现材料的本身的抑菌性;4)本发明在制备形状记忆高导热医用外固定多层材料过程中,所使用的交联剂可以促进生成具有三维网状结构的聚己内酯形状记忆材料;5)紫外光照下,聚环氧乙烷和聚己内酯都会发生交联反应,使得固定层的相容性更好,相对性能更稳定,而且适量聚环氧乙烷的应用既可以保证外固定层具有较好的支撑强度,又可以保证舒适性;6)以2~2.5mm厚的聚己内酯与聚环氧乙烷的交联物作为外固定层,以0.5~1mm厚的医用硅橡胶作为内层,满足固定作用的同时又兼顾了良好的舒适度;7)本发明所制得的形状记忆高导热医用外固定多层材料,具有质轻,舒适、环保、价格便宜等优点。
附图说明
图1为本发明的形状记忆高导热医用外固定多层材料结构示意图。
具体实施方式
本发明下面结合实施例作进一步详述:
实施例1:
一种形状记忆高导热医用外固定多层材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取100份的聚己内酯PDL-20A、25份的聚环氧乙烷WSR-303、5份甘油、1份纳米银负载的石墨烯微片、0.5份的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦交联剂和0.1份的光分解促进剂UV-O,23℃~25℃的温度条件下,以100r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物A;
(2)按重量份称取100份的硅橡胶TPGC-MY-918、1份纳米银负载的石墨烯微片、0.1份光分解促进剂UV-O和0.5份的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦交联剂,23℃~25℃的温度条件下,以100r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物B;
(3)将预混物A和预混物B同时投入福鑫龙机械设备有限公司生产的FJLBIII系列多层共挤塑料片材机,在挤出温度为180~200℃的条件下,控制聚己内酯层主机转速为100~150r/min,同时控制硅胶层主机转速为150~200r/min,进行多层共挤复合成双层板材,然后将双层板材至于含有紫外光灯的密闭室温环境中,经紫外光照15min,得到板材,进行分切以及冲孔,制得长×宽=3m×1m,孔径为1.5mm的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其中外固定层厚度在2mm,里层厚度在0.5mm。
本实施例的纳米银负载的石墨烯微片的制备方法,包括如下步骤:
①纳米银线或棒的制备:按重量份称取20份AgNO3、0.1份聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合加入100份乙二醇中,经超声搅拌使之充分溶解并分散均匀。然后,加入按重量份的0.01份的NaCl,继续超声搅拌,得到乳白色溶液,得到的乳白色溶液放入微波反应器(反应功率500~800W,微波时间5~10min)中,微波处理。待反应结束后将溶液取出常温冷却,加入3倍体积的丙酮洗涤,再经离心机分离,控制离心机的转速为5000r/min,离心时间为t=20min。分离后的下层固体物再用去离子水洗涤两次后干燥,得到纳米银线或棒。
②纳米银负载石墨烯微片的制备:将步骤①制得的纳米银线或者棒与按重量份10份的石墨烯微片在乙二醇溶液中超声分散1~2小时,再将超声分散的液体放入微波反应器中,利用石墨烯微片较大的反应面积和纳米Ag在微波环境下的生长特点,在500~800W功率下反应5~10min,使纳米Ag物理附着在石墨烯微片上,制备得到纳米银负载石墨烯微片材料。
实施例2
一种形状记忆高导热医用外固定多层材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取100份的聚己内酯PDL-20A、25份的聚环氧乙烷WSR-303、8份甘油、3份纳米银负载的石墨烯微片、0.5份的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮交联剂和0.08份的光分解促进剂UV-9,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物A;
(2)按重量份称取100份的硅橡胶TPGC-MY-918、5份纳米银负载的石墨烯微片、0.1份光分解促进剂RMB和0.5份的2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮交联剂,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物B;
(3)将预混物A和预混物B同时投入福鑫龙机械设备有限公司生产的FJLBIII系列多层共挤塑料片材机,在挤出温度为180~200℃的条件下,控制聚己内酯层主机转速为100~150r/min,同时控制硅胶层主机转速为150~200r/min,进行多层共挤复合成双层板材,然后将双层板材至于含有紫外光灯的密闭室温环境中,经紫外光照15min,得到板材,进行分切以及冲孔,制得长×宽=3m×1m,孔径为1.5mm的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其中外固定层厚度在2.5mm,里层厚度在1mm。
本实施例的纳米银负载的石墨烯微片的制备方法,包括如下步骤:
①纳米银线或棒的制备:按重量份称取30份AgNO3、1份聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合加入200份乙二醇中,经超声搅拌使之充分溶解并分散均匀。然后,加入按重量份的0.1份的NaCl,继续超声搅拌,得到乳白色溶液,得到的乳白色溶液放入微波反应器(反应功率500~800W,微波时间5~10min)中,微波处理。待反应结束后将溶液取出常温冷却,加入3倍体积的丙酮洗涤,再经离心机分离,控制离心机的转速为5000r/min,离心时间为t=20min。分离后的下层固体物再用去离子水洗涤两次后干燥,得到纳米银线或棒。
②纳米银负载石墨烯微片的制备:将步骤①制得的纳米银线或者棒与按重量份20份的石墨烯微片在乙二醇溶液中超声分散1~2小时,再将超声分散的液体放入微波反应器中,利用石墨烯微片较大的反应面积和纳米Ag在微波环境下的生长特点,在500~800W功率下反应5~10min,使纳米Ag物理附着在石墨烯微片上,制备得到纳米银负载石墨烯微片材料。
实施例3
一种形状记忆高导热医用外固定多层材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取100份的聚己内酯苏威6800、30份的PEO-90M、10份甘油、5份纳米银负载的石墨烯微片、1份的2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮交联剂和0.3份的光分解促进剂UVP-327,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物A;
(2)按重量份称取100份的硅橡胶MM71791/50U、3份纳米银负载的石墨烯微片、0.3份光分解促进剂RMB和1份的1-羟基环己基苯基甲酮交联剂,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物B;
(3)将预混物A和预混物B同时投入福鑫龙机械设备有限公司生产的FJLBIII系列多层共挤塑料片材机,在挤出温度为180~200℃的条件下,控制聚己内酯层主机转速为100~150r/min,同时控制硅胶层主机转速为150~200r/min,进行多层共挤复合成双层板材,然后将双层板材至于含有紫外光灯的密闭室温环境中,经紫外光照15min,得到板材,进行分切以及冲孔,制得长×宽=3m×1m,孔径为1.5mm的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其中外固定层厚度在2.2mm,里层厚度在0.8mm。
本实施例的纳米银负载的石墨烯微片的制备方法,包括如下步骤:
①纳米银线或棒的制备:按重量份称取25份AgNO3、0.6份聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合加入150份乙二醇中,经超声搅拌使之充分溶解并分散均匀。然后,加入按重量份的0.05份的NaCl,继续超声搅拌,得到乳白色溶液,得到的乳白色溶液放入微波反应器(反应功率500~800W,微波时间5~10min)中,微波处理。待反应结束后将溶液取出常温冷却,加入3倍体积的丙酮洗涤,再经离心机分离,控制离心机的转速为5000r/min,离心时间为t=20min。分离后的下层固体物再用去离子水洗涤两次后干燥,得到纳米银线或棒。
②纳米银负载石墨烯微片的制备:将步骤①制得的纳米银线或者棒与按重量份15份的石墨烯微片在乙二醇溶液中超声分散1~2小时,再将超声分散的液体放入微波反应器中,利用石墨烯微片较大的反应面积和纳米Ag在微波环境下的生长特点,在500~800W功率下反应5~10min,使纳米Ag物理附着在石墨烯微片上,制备得到纳米银负载石墨烯微片材料。
对比实施例1
一种形状记忆高导热医用外固定多层材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取100份的聚己内酯capa-6800、25份的聚环氧乙烷WSR Doximer200、10份甘油、5份纳米银负载的石墨烯微片、1份的2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮交联剂和0.3份的光分解促进剂UVP-327,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物A;
(2)按重量份称取100份的硅橡胶MM71791/50U、5份纳米银负载的石墨烯微片、0.3份光分解促进剂RMB和1份的1-羟基环己基苯基甲酮交联剂,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物B;
(3)将预混物A和预混物B同时投入福鑫龙机械设备有限公司生产的FJLBIII系列多层共挤塑料片材机,在挤出温度为180~200℃的条件下,控制聚己内酯层主机转速为100~150r/min,同时控制硅胶层主机转速为150~200r/min,进行多层共挤复合成双层板材,经辐射交联得到板材,然后进行分切以及冲孔,制得长×宽=3m×1m,孔径为1.5mm的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其中外固定层厚度在2.2mm,里层厚度在0.8mm。
本实施例的纳米银负载的石墨烯微片的制备方法,包括如下步骤:
①纳米银线或棒的制备:按重量份称取25份AgNO3、0.6份聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合加入150份乙二醇中,经超声搅拌使之充分溶解并分散均匀。然后,加入按重量份的0.05份的NaCl,继续超声搅拌,得到乳白色溶液,得到的乳白色溶液放入微波反应器(反应功率500~800W,微波时间5~10min)中,微波处理。待反应结束后将溶液取出常温冷却,加入3倍体积的丙酮洗涤,再经离心机分离,控制离心机的转速为5000r/min,离心时间为t=20min。分离后的下层固体物再用去离子水洗涤两次后干燥,得到纳米银线或棒。
②纳米银负载石墨烯微片的制备:将步骤①制得的纳米银线或者棒与按重量份15份的石墨烯微片在乙二醇溶液中超声分散1~2小时,再将超声分散的液体放入微波反应器中,利用石墨烯微片较大的反应面积和纳米Ag在微波环境下的生长特点,在500~800W功率下反应5~10min,使纳米Ag物理附着在石墨烯微片上,制备得到纳米银负载石墨烯微片材料。
对比实施例2
一种形状记忆高导热医用外固定多层材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取100份的聚己内酯capa-6800、10份甘油、5份纳米银负载的石墨烯微片、1份的2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮交联剂和0.3份的光分解促进剂UVP-327,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物A;
(2)按重量份称取100份的硅橡胶MM71791/50U、5份纳米银负载的石墨烯微片、0.3份光分解促进剂RMB和1份的1-羟基环己基苯基甲酮交联剂,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物B;
(3)将预混物A和预混物B同时投入福鑫龙机械设备有限公司生产的FJLBIII系列多层共挤塑料片材机,在挤出温度为180~200℃的条件下,控制聚己内酯层主机转速为100~150r/min,同时控制硅胶层主机转速为150~200r/min,进行多层共挤复合成双层板材,然后将双层板材至于含有紫外光灯的密闭室温环境中,经紫外光照15min,得到板材,进行分切以及冲孔,制得长×宽=3m×1m,孔径为1.5mm的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其中外固定层厚度在2.2mm,里层厚度在0.8mm。
本实施例的纳米银负载的石墨烯微片的制备方法,包括如下步骤:
①纳米银线或棒的制备:按重量份称取25份AgNO3、0.6份聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合加入150份乙二醇中,经超声搅拌使之充分溶解并分散均匀。然后,加入按重量份的0.05份的NaCl,继续超声搅拌,得到乳白色溶液,得到的乳白色溶液放入微波反应器(反应功率500~800W,微波时间5~10min)中,微波处理。待反应结束后将溶液取出常温冷却,加入3倍体积的丙酮洗涤,再经离心机分离,控制离心机的转速为5000r/min,离心时间为t=20min。分离后的下层固体物再用去离子水洗涤两次后干燥,得到纳米银线或棒。
②纳米银负载石墨烯微片的制备:将步骤①制得的纳米银线或者棒与按重量份15份的石墨烯微片在乙二醇溶液中超声分散1~2小时,再将超声分散的液体放入微波反应器中,利用石墨烯微片较大的反应面积和纳米Ag在微波环境下的生长特点,在500~800W功率下反应5~10min,使纳米Ag物理附着在石墨烯微片上,制备得到纳米银负载石墨烯微片材料。
对比实施例3
一种形状记忆高导热医用外固定多层材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取100份的聚己内酯capa-6800、20份的聚环氧乙烷WSR Doximer200、5份甘油、0.1份的交联剂2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮和0.05份的光分解促进剂UVP-327,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物A;
(2)按重量份称取100份的硅橡胶TPGC-MY-918、0.05份光分解促进剂UV-P和0.1份的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮交联剂,23℃~25℃的温度条件下,以150r/min的速度搅拌混合均匀,制得预混物B;
(3)将预混物A和预混物B同时投入福鑫龙机械设备有限公司生产的FJLBIII系列多层共挤塑料片材机,在挤出温度为180~200℃的条件下,控制聚己内酯层主机转速为100~150r/min,同时控制硅胶层主机转速为150~200r/min,进行多层共挤复合成双层板材,然后将双层板材至于含有紫外光灯的密闭室温环境中,经紫外光照15min,得到板材,进行分切以及冲孔,制得长×宽=3m×1m,孔径为1.5mm的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其中外固定层厚度在2mm,里层厚度在1mm。
效果实施例
拉伸强度以及断裂伸长率测试:力学性能按照GB/T528-1998测试,试样采用哑铃形样条,厚为(2.0±0.2)mm,宽为(4.0±0.2)mm,拉伸速率为50.0mm/min。
拉伸强度(Tensile strength):按下列公式[式(1)]计算;
式中:TS-拉伸强度,MPa;Fm-最大负荷力,N;W-试样宽度,mm;t-试样厚度,mm。
断裂伸长率(Elongation at break):按下列公式[式(2)]计算
式中:Eb-断裂伸长率,%;Lb-试样断裂时标距;L0-试样初始标距。
导热系数测试:先将各组分样品分别制备成2份5mm×4mm×2mm的板材,利用西安夏溪电子科技有限公司的热线法导热系数仪TC300E进行测量,每组样品测试5次,每次3min。
水蒸气透过率:按照GB/T 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法---杯式法》(对应美国试验与协会标准ASTM E96-1980)进行测定。温度:38+0.6℃,相对湿度90+2%,试样两侧保持一定的水蒸气压差,测量透过试样的水蒸气透过率。
实施例1~3以及对比实施例1~3所制备产品的效果测试结果见表1:
表1
Claims (7)
1.一种形状记忆高导热医用外固定多层材料,其特征在于:所述多层材料包括聚己内酯外固定层和医用硅橡胶内层;
所述的聚己内酯外固定层为以重量份计的聚己内酯100份、聚环氧乙烷20~30份、甘油5~10份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、交联剂0.1~1份和光分解促进剂0.05~0.3份的均匀混合物经紫外光照交联后的产物;
所述的医用硅橡胶内层为以重量份计的硅橡胶100份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、光分解促进剂0.05~0.3份和交联剂0.1~1份的均匀混合物经紫外光照交联后的产物;
所述的光分解促进剂为UV-P、UV-O、UV-9、UV-531、UVP-327、AM-101、GW-540中的任意一种;
所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、 2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯的任意一种。
2.根据权利要求1所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其特征在于,所述的聚己内酯外固定层的厚度为2~2.5mm,所述的医用硅橡胶内层厚度为0.5~1mm。
3.根据权利要求1所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其特征在于,所述的聚己内酯为capa-6800、PCL LP841、Andur 6 APLM、苏威6800中的任意一种;所述的聚环氧乙烷为UCARFLOC Polymer 310、WSR Doximer 200m、WSR-303、PEO-90M中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其特征在于,所述的硅橡胶为MM71791/50U。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其特征在于,所述的纳米银负载的石墨烯微片中的纳米银为长径比为100~1000,直径为20~30nm的纳米银线或者棒。
6.根据权利要求5所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料,其特征在于,所述的纳米银负载的石墨烯微片是通过以下步骤制得:
①纳米银线或者棒制备:将20~30份硝酸银溶于乙二醇中,再向其中加入聚乙烯吡咯烷酮,采用氧化还原法制备得到纳米银线或者棒;
②纳米银负载石墨烯微片:将石墨烯微片及步骤①中制得的纳米银线或者棒置于乙醇溶液中,常温下超声分散1~2h,再将超声分散的液体放入微波反应器中,在500~800 W功率下反应5~10min,制备得到纳米银负载的石墨烯微片。
7.制备如权利要求1至6中任一项所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料的方法,其特征在于,所述的方法包括如下步骤:
(1)按重量份称取聚己内酯100份、聚环氧乙烷20~30份、甘油5~10份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、交联剂0.1~1份和光分解促进剂0.05~0.3份,经搅拌混合均匀,制得预混物A;所述搅拌速度为100r/min~150r/min;
(2)按重量份称取硅橡胶100份、纳米银负载的石墨烯微片1~5份、光分解促进剂0.05~0.3份和交联剂0.1~1份,经搅拌混合均匀,制得预混物B;所述搅拌速度为100r/min~150r/min;
(3)将预混物A和预混物B同时投入多层共挤塑料片材机,在挤出温度为180~200℃的条件下,控制聚己内酯层主机转速为100~150r/min,同时控制硅胶层主机转速为150 ~200r/min,进行多层共挤复合成双层板材,然后将双层板材至于含有紫外光灯的密闭室温环境中,经紫外光照射交联,得到板材,进行分切以及冲孔,制得形状记忆高导热医用外固定多层材料。
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CN1544096A (zh) * | 2003-11-27 | 2004-11-10 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 具有形状记忆的生物降解医用体外固定材料及制备方法 |
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