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1、一种医用高分子材料班 级：1124081班专 业：高分子材料与工程 课程名称：聚合物配方设计指导教师：雷佑安 赵亚奇化学与化学工程系日期：2011年12月设计任务书 1.1设计的目的 提出一种医用高分子超疏水膜的制备方法，首先制备化铝模板，然后将医用高分了浆料涂敷到氧化铝模板表面，井使医用高分子浆料中的溶剂完全挥发，使医用高分子老化，然后用合适的溶剂溶去氧化铝模板，获得单一的医用高分子膜;最后将医用高分子膜洗净，并干燥;用所述方法制造的医用高分子超疏水膜，具有超疏水性，可以提高抗凝血性。 1.2设计背景心血管疾病是威胁当代人类健康长寿的主要因素。目前世界上每年近百万人接受血管内支架植入介入治疗
2、或人造血管搭桥术。然而，在手术治疗过程中有关.血栓问题尚未完全解决，血栓不仅会降低上述手术的治疗效果，严重时会导致患者发生梗死，威胁患者生命。因此，临床常常在术前、术中和术后对患者抗凝处理，由此可能引发内出血等副作用。血栓按其发生的时间可分为急性血栓和亚急性血栓。急性血栓发生在手术的即刻至数日，主要是手术过程中各种人造材料(人造血管、支架血管及使用的医疗器械等)对血液成分的刺激而引发的凝血生物过程;亚急性血栓发生在术后的数天至数月，主要由于手术过程中不可避免的对内皮细胞的损伤，从而降低了血管内皮的屏障和保护作用。为降低血栓，医用材料表面通常需要改性处理。目前表面改性方法主要是在材料表面引入某些
3、元素或基团，即通过改变材料的表面成分以调整材料表面的亲疏水性，表面张力以及形成负电荷表面层等。发明内容最新研究表明，荷叶是天然超疏水材料，赋予其自清洁性，荷叶的这种特异性能得益于表面的微米/纳米复合结构，即荷叶表面存在的微米尺度的突起，而微米突起上又存在纳米尺度的突起。基于上述荷叶疏水的基本原理，本发明在不改变现有医用高分子的表面成分的情况下，提出了一种新型医用高分子超疏水膜的制备方法，本发明所述方法制备的医用高分子超疏水膜是依靠表面成型，获得特殊的表面结构，达到抗凝效果。因此，本发明的目的在于提供医用高分子的超疏水膜的制备方法，并且此种方法制得的膜具有类荷叶表面结构，其用来提高医用材料的抗凝
4、性能。1.3设计要求 说明书必须书写工整、图文清晰。说明书中所有公式必须写明编号。工艺流程图设计图纸的要求：要求画“生产装置工艺流程图”一张，图纸大小为A2。本图应表示出装置、单元设备、辅助设备和机器、管道、物料流向。图表和表格中的所有文字写成长仿宋体。设备以细实线绘制，画出能够显示形状特征的主要轮廓。 图纸要求：投影正确、布置合理、线型规范、字迹工整。目录绪论 医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、病理学、血液学等多种边缘学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域 (如: 人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等) 。1 医用高分子
5、材料的特点及基本条件医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触 , 有的甚至要求永久性植入体内。因此 , 这类材料必须具有优良的生物体替代性 (力学性能、功能性) 和生物相容性。一般要满足下列基本条件:(1) 在化学上是不活泼的 , 不会因与体液或血液接触而发生变化;(2) 对周围组织不会引起炎症反应;(3) 不会产生遗传毒性和致癌;(4) 不会产生免疫毒性;(6) 具有良好的血液相容性;(7) 能经受必要的灭菌过程而不变形;(8) 易于加工成所需要的、复杂的形态。2 医用高分子材料的种类和应用目前所应用的医用高分子材料有聚醚聚氨酯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、硅橡胶、聚酯、尼龙、聚甲基丙烯酸甲
6、酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙二醇、聚乳酸天然高分子材料等 , 被广泛应用于植入性生物材料和人工脏器、介入器材、口腔材料、卫生材料及料、医用缝合 (粘合) 材料、医用高分子和医用橡胶制品、体外循环设备。主要分类如下:(1) 植入体内 , 永久性替代损伤的器官或组织。例如人工血管、人工心脏瓣膜、人工晶体、左心辅助装置、人工关节、人工食管、人工胆管等。此外 , 在5) 长期植入体内也应保持需的拉伸强度和弹性等物理机械性能体外替代损伤器官的有人工肾、人工肺等。(2) 修复人体某部分缺陷的组织。如人工皮肤、骨修复材料等。(3) 医疗器械中 , 一次性使用的无菌高分子材料。例如一次性使用无
7、菌输液瓶、输液袋、输液器、注射器、静脉留置针、腹膜透析液袋、血袋等; 以及各种插管、导管检验用具、手术室用具、诊疗用具和绷带等。(4) 药用高分子材料。与低分子药物相比 , 药用高分子材料具有低毒、高效、缓释、长效、可定点释放等优点。(5) 医药包装用高分子材料。包装药物的高分子材料可分为软、硬两种类型。硬性材料 (如聚酯等)的特点是强度高、透明性好、尺寸稳定、气密性好 ,可替代玻璃容器和金属容器。软性材料 (如: 聚乙烯、聚丙烯) 可加工成复合薄膜。3 医用高分子材料的发展方向高分子材料在医用领域已占据了相当重要的地位 , 但要有更大发展 , 仍需解决一些技术问题。(1) 由于纯 PVC 材
8、料较硬 , 添加一定的增塑剂对生产柔性 PVC产品是十分必要的。但近 10 年来的动物实验研究表明一种名为邻苯二甲酸二 (2 - 乙基己基) 酯 (DEHP) 的增塑剂有较大毒性作用 , 特别是对肝脏毒性和对男性生殖系统及精子发育的不良影响。因此国际上已采取各种限制措施 , 并严格要求接触人体的塑料部件的增塑剂含量不得超过011 %。由此可见 , 开发并采用无毒或低毒增塑剂以代替DEHP类增塑剂在食品包装以及医药领域中的应用 ,已成为当前增塑剂工业的一项重要课题。无毒性增塑剂要求比一般增塑剂有更强的耐移动性 , 耐油性和耐挥发性。柠檬酸酯正是优选的增塑剂 , 但由于市场及技术方面原因 , 尚未
9、批量生产。 设计内容本种医用高分子超疏水膜的制备方法，包括以下步骤:第一步，制备氧化铝模板:将具有一定纯度的铝板进行热处理，以消除铝板的内应力，使晶粒长大且形状规则均匀，将上述热处理后的铝板放入具有一定浓度的氢氧化钠水溶液中浸泡，以去除铝板表面的天然的氧化膜层，然后将上述浸泡处理后的铝板进行电化学抛光:以获得平整的表面;将上述电化学抛光后的铝板放入电解液中进行阳极氧化，以获得多孔的氧化铝膜层，然后，将卜述阳极化后的铝板模板进行脱模处理;将工述脱模后的氧化铝模板进行扩孔，以保证模板上的孔通畅，便于高分子浆料填充其内: 第二步，制备医用高分子浆料;将医用高分子溶解在适当的溶剂中制备成具有一定浓度的
10、医用高分子浆料;第三步，用法制备医用高分子的超疏水膜:将上述第二步中得到的医用高分子浆料涂敷到第一步所制得的氧化铝模板的表面，并使医用高分子浆料中的溶剂完全挥发，使医用高分子老化，然后用合适的溶剂溶去氧化铝模板，获得单一的医用高分子膜，最后将医用高分子膜洗净，并干燥。2、根据权利要求1所述的一种医用高分子超疏水膜的制备方法，其特征在于;所述热处理的加热温度范围可为400500保温时间范围为4小时一6小时;所述氢氧化钠水溶液的重量浓度百分比范围为1%10% ,浸泡时间为0.5min5min所述电化学抛光的抛光液可以选用一定浓度的高氯酸乙醇溶液，高氯酸与乙醇的体积比范围为l:4，铝板接阳极，阴极可
11、以选用铝、不锈钢、铜或者石墨等，电化学抛光的电压范围可为4V30V，时间为。0.5min5min所述阳极氧化的电解液为0.1M0.5M的磷酸水溶液，阳极氧化的电压范围分别60150V，电解液的温度范围为020V电解时间为l小时一6小时，阴极可以是铝、不锈钢、铜或者石墨等;使用饱和的HgCl2:水溶液溶去铝来对铝板模板进行脱模处理:选用一定浓度的磷酸水溶液对脱模后的氧化铝模板进行扩孔，磷酸水溶液的浓度为0.1M0.5M，浸泡时间为0.5小时一3小时，磷酸液的温度为3060所述医用高分子浆料的质量百分比浓度为5%20%3、根据权利要求i所述的一种医用高分子超疏水膜的制备方法，其特征在于: 还可以使
12、用反电位电化学分离来对铝板模板进行脱模处理。4、根据权利要求1所述的一种医用高分子超疏水膜的制备方法，其特征在于:所述医用高分子浆料的制备过程中可以采用搅拌及超声，以辅助溶解和保证溶体浆料的成分均匀，医用高分子浆料制备后静置一天以去除其中的气泡。 5、根据权利要求1所述的一种医用高分子超疏水膜的制备方法，其特征在于:可以使用自然干燥或用红外灯下烘干使所述医用高分子浆料中的溶剂完全挥发，并通过继续在室温下放置24小时使医用高分子老化。6、根据权利要求1所述的一种医用高分子超疏水膜的制备方法，其特征在于:在所述第三步中，所述合适的溶剂可以是一定浓度的碱性水溶液或一定浓度的酸性水溶液等。 7、根据权
13、利要求I所述的方法制备的医用高分子超疏水膜，其特征在于:所述医用高分子超疏水膜用于制备人造血管、心脏瓣膜、血管支架、血管支架覆膜及其它血液接触材料、医疗装置与医疗器件或表面改性。说明书计术领域本发明涉及一种医用高分子超疏水膜的制备方法，尤其涉及一种用阳极氧化铝模板制备生物医用高分子超疏水膜的方法。背景技术第二步，制备医用高分子浆料:将医用高分子溶解在适当的溶剂中制备成具有一定浓度的医用高分子浆料:第三步，用模板法制备医用高分子的超疏水膜:将上述第二步中得到的医用高分子浆料涂敷到第一步所制得的氧化铝模板的表面，并使医用高分子浆料中的溶剂完全挥发，使医用高分子老化，然后用合适的溶剂溶去氧化铝模板，获得单一的医用高分子膜，最后将医用分子膜洗净，并干燥;本发明所述的一种医用高分子超疏水膜的制备
