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1、 医用高分子材料的现状和应用医用高分子材料的现状和应用姓名：姓名： 学号：学号： 班级：班级：【摘要摘要】 医用高分子医用高分子材料指的是在材料指的是在医学医学上使用的上使用的高分子高分子材料，医用高材料，医用高分子分子材料材料学是介于现代医学和高分子学是介于现代医学和高分子科学科学之间，并且涉及到物理、化学、之间，并且涉及到物理、化学、生物学生物学、医学、医学等的等的门交叉学科。目前，医用高分子材料的应用已遍及整门交叉学科。目前，医用高分子材料的应用已遍及整医学领域医学领域, ,其用量其用量也持续也持续稳定稳定增长。本文概述了医用高分子材料的发展现状及其用途，并介绍了增长。本文概述了医用高分
2、子材料的发展现状及其用途，并介绍了医用高分子材料的未来前景。医用高分子材料的未来前景。【关键词关键词】医用高分子材料医用高分子材料 ；应用；应用1-11-1 引言引言高分子材料，高分子材料，macromolecular material，以，以高分子化合物高分子化合物为基础的材料。高为基础的材料。高分子材料是由分子材料是由相对分子质量相对分子质量较高的较高的化合物化合物构成的材料，通常分子量大于构成的材料，通常分子量大于 1000010000，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料复合材料，高分子是生命存，高分子是生命存在的形式。所有的
3、生命体都可以看作是高分子的集合体。高在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合体。高分子材料分子材料的结构决的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子材料定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。现代社会生活中衣食住行用
4、各个方面不可缺少的材料。 很多天然材料通常是很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花棉花、人体器官等。人工合成的、人体器官等。人工合成的化学化学纤维、纤维、塑料塑料和和橡胶橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的，已经形成工业化生产规等也是如此。一般称在生活中大量采用的，已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料，称具有特殊用途与功能的为功能高分子。高分模的高分子为通用高分子材料，称具有特殊用途与功能的为功能高分子。高分子的化学特征一是子的化学特征一是分子量分子量大（一般在大（一般在 10001000 以上）以上） ，二是，二是分子量分布分子量分布
5、具有多分散具有多分散性。即高分子化合物与性。即高分子化合物与小分子小分子不同，它在聚合过程后变成了不同分子量大小的不同，它在聚合过程后变成了不同分子量大小的许多高聚物的许多高聚物的混合物混合物。我们所说的某一高分子的分子量其实都是它的一种平均。我们所说的某一高分子的分子量其实都是它的一种平均的分子量，当然计算的分子量，当然计算平均分子量平均分子量也以不同的权重方式分为了也以不同的权重方式分为了数均分子量数均分子量、粘均、粘均分子量、重均分子量等。而小分子的分子量固定，都由确定分子量大小的分子分子量、重均分子量等。而小分子的分子量固定，都由确定分子量大小的分子组成。这是高聚物与小分子一个特征区别
6、。组成。这是高聚物与小分子一个特征区别。高分子材料在加工之前，要先进行高分子材料在加工之前，要先进行合成，把单体合成为聚合物进行造粒，然后才进行熔融加工。高分子材料的合合成，把单体合成为聚合物进行造粒，然后才进行熔融加工。高分子材料的合成方法有成方法有本体聚合本体聚合、悬浮聚合悬浮聚合、乳液聚合乳液聚合和和溶液聚合溶液聚合。这其中。这其中引发剂引发剂起了很重起了很重要的作用，要的作用，偶氮引发剂偶氮引发剂和过氧类引发剂都是常用的引发剂，和过氧类引发剂都是常用的引发剂，高分子材料助剂高分子材料助剂往往往对高分子材料性能的改进和成本的降低也有很明显的作用。往对高分子材料性能的改进和成本的降低也有很
7、明显的作用。加工工艺高分子材料的加工成型不是单纯的物理过程，而是决定高分子材料加工工艺高分子材料的加工成型不是单纯的物理过程，而是决定高分子材料最终结构和性能的重要环节。除胶粘剂、涂料一般无需加工成形而可直接使用最终结构和性能的重要环节。除胶粘剂、涂料一般无需加工成形而可直接使用外、橡胶、纤维、塑料等通常须用相应的成形方法加工成制品。一般外、橡胶、纤维、塑料等通常须用相应的成形方法加工成制品。一般塑料制品塑料制品常用的成形方法有挤出、注射、压延、吹塑、模压或传递模塑等。橡胶制品有常用的成形方法有挤出、注射、压延、吹塑、模压或传递模塑等。橡胶制品有塑炼、混炼、压延或挤出等成形工序。纤维有纺丝溶体
8、制备、纤维成形和卷绕、塑炼、混炼、压延或挤出等成形工序。纤维有纺丝溶体制备、纤维成形和卷绕、后处理、初生纤维的拉伸和热定型等。在成型过程中，聚合物有可能受后处理、初生纤维的拉伸和热定型等。在成型过程中，聚合物有可能受温度温度、压强压强、应力应力及作用时间等变化的影响，导致高分子降解、交联以及其他化学反及作用时间等变化的影响，导致高分子降解、交联以及其他化学反应，使聚合物的聚集态结构和应，使聚合物的聚集态结构和化学结构化学结构发生变化。因此加工过程不仅决定高分发生变化。因此加工过程不仅决定高分子材料制品的外观形状和质量，而且对材料超分子结构和织态结构甚至链结构子材料制品的外观形状和质量，而且对材
9、料超分子结构和织态结构甚至链结构有重要影响。有重要影响。【1】【1】1-21-2 生物医用高分子材料生物医用高分子材料科技关爱健康，医用高分子材料的应运而生是医疗技术发展史的一次飞越。科技关爱健康，医用高分子材料的应运而生是医疗技术发展史的一次飞越。高分子材料充分体现了人类智慧，是上世纪人类科学技术的重要科技进步成果高分子材料充分体现了人类智慧，是上世纪人类科学技术的重要科技进步成果之一，在二战前后得到了迅速发展。到上世纪末，光是塑料在体积上就明显超之一，在二战前后得到了迅速发展。到上世纪末，光是塑料在体积上就明显超过了钢铁。所谓高分子一般是指由许多重复单元共价连接而成的、分子量很大过了钢铁。
10、所谓高分子一般是指由许多重复单元共价连接而成的、分子量很大的一类大分子。的一类大分子。【2】【2】相关材料也称为聚合物，往往具有粘弹性。主要大品种合成相关材料也称为聚合物，往往具有粘弹性。主要大品种合成聚合物材料有塑料、橡、合成纤维聚合物材料有塑料、橡、合成纤维 3 3 大类，还有涂料、粘接剂等。医用高分子大类，还有涂料、粘接剂等。医用高分子材料属于一种特殊的功能高分子材料。材料属于一种特殊的功能高分子材料。生生物物医医用用高高分分子子材材料料是是生生物物医医用用材材料料的的一一个个重重要要组组成成部部分分，是是一一类类用用于于诊诊断断、治治疗疗和和器器官官修修复复与与再再生生的的材材料料，具
11、具有有延延长长病病人人生生命命、提提高高病病人人生生存存质质量量的的作作用用，是是材材料料科科学学、化化学学、生生命命科科学学和和医医学学交交叉叉的的发发展展领领域域。其其研研究究与与开开发发既既有有重重大大的的社社会会需需求求，也也有有重重大大的的经经济济需需求求。高高性性能能医医用用高高分分子子材材料料和和器器械械是是现现代代医医学学各各种种诊诊断断和和治治疗疗技技术术赖赖以以存存在在的的基基础础，并并不不断断推推动动各各种种新新诊诊断断和和治治疗疗手手段段的的出出现现。【3 3】 2 2- -1 1 医医用用高高分分子子的的现现状状医医用用高高分分子子的的研研究究至至今今已已有有 4 4
12、0 0 多多年年的的历历史史。 1 19 94 49 9 年年，美美国国首首先先发发表表了了医医用用高高分分子子的的展展望望性性论论文文。在在文文章章中中，第第一一次次介介绍绍了了利利用用聚聚甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯作作为为人人的的头头盖盖骨骨和和关关节节，利利用用聚聚酰酰胺胺纤纤维维作作为为手手术术缝缝合合线线的的临临床床应应用用情情况况。有有人人预预计计，现现在在的的 2 21 1 世世纪纪，医医用用高高分分子子将将进进入入一一个个全全新新的的时时代代。除除了了大大脑脑之之外外，人人体体的的所所有有部部位位和和脏脏器器都都可可用用高高分分子子材材料料来来取取代代。仿仿生生人人也也将将比
13、比想想像像中中更更快快地地来来到到世世上上。【4 4】人人的健康长寿依赖于医学的发展。的健康长寿依赖于医学的发展。 现代医学的进步已现代医学的进步已经越来越依赖于生物材料和器械的经越来越依赖于生物材料和器械的 发展发展, ,没有医用材料的医学诊断和治疗在现没有医用材料的医学诊断和治疗在现代医学中几乎是不可想象的。目前全球大量用于代医学中几乎是不可想象的。目前全球大量用于 医疗器械的生物医学材料主要医疗器械的生物医学材料主要有有 2020 种种, ,其中医用高分子其中医用高分子 1212 种种, ,金属金属 4 4 种种, ,陶瓷陶瓷 2 2 种种, ,其他其他 2 2 种。利用现有的生种。利用
14、现有的生物医学材料已开发应用的医用植入体、人工器官等近物医学材料已开发应用的医用植入体、人工器官等近 300300 种种, ,主要包括主要包括: : 起搏器、起搏器、心脏瓣膜、人工关节、骨板、骨螺钉、缝线、牙种植体心脏瓣膜、人工关节、骨板、骨螺钉、缝线、牙种植体, ,以及药物和生物活性物以及药物和生物活性物质控释载体等。质控释载体等。【5】【5】近年来近年来, ,西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以 1010 %2020 %的的速度增长速度增长 , , 而国内也以而国内也以 2020 %左右的速度迅速增长。随着现代科学技术的发展左右的速度迅速增长。随着现
15、代科学技术的发展, ,尤其是生物技术的重大突尤其是生物技术的重大突 破破, ,生物材料的应用将更加广泛生物材料的应用将更加广泛, ,需求量也随之越来越需求量也随之越来越大。生物医用材料产业发展如此迅猛大。生物医用材料产业发展如此迅猛, , 主要动力来自于人口老龄化、中青年创主要动力来自于人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展。伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展。 生物材料的研究与开发被生物材料的研究与开发被许多国家列入高技术关键新材料发展计划许多国家列入高技术关键新材料发展计划, ,并迅速成为国际高技术并迅速成为国际高技术 制高点之一。制高点之一。作为世界人
16、口最多的国家作为世界人口最多的国家, ,生物材料的市场潜力十分巨大。生物材料的市场潜力十分巨大。【6】【6】2-22-2 医用高分子材料的分类医用高分子材料的分类目前医用高分子材料主要有非降解型和生物降解型两种。目前医用高分子材料主要有非降解型和生物降解型两种。 2.2.12.2.1 非降解型医用高分子材料非降解型医用高分子材料 主要是聚氨酯、硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯酸主要是聚氨酯、硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯酸酯等，广泛用于韧带、肌腱、皮肤、血管、人工脏器、骨和牙齿等人体软、硬酯等，广泛用于韧带、肌腱、皮肤、血管、人工脏器、骨和牙齿等人体软、硬组织及器官的修复和制造、粘合剂、材料涂层、人工晶体等。其特点是大多数组织及器官的修复和制造、粘合剂、材料涂层、人工晶体等。其特点是大多数不具有生物活性，与组织不易牢固结合，易导致毒性、过敏性等反应。不具有生物
