Polieterio eterketonas(PEEK)yra itin didelio našumo specialus inžinerinis plastikas, kurį 1978 m. sukūrė Britanijos Imperial Chemical Industries (ICI). Kadangi PEEK yra aromatinė kristalinė termoplastinė polimerinė medžiaga, kurios lydymosi temperatūra yra 334 laipsniai, ji pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu, atsparumu aukštai temperatūrai, smūgiams. atsparumas, atsparumas liepsnai, atsparumas rūgštims ir šarmams, atsparumas hidrolizei, atsparumas dilimui, atsparumas nuovargiui, atsparumas spinduliuotei ir puikios elektrinės savybės. Daugeliu atvejų jis gali pakeisti metalus, lydinius, keramiką ir kitas medžiagas.
PEEK molekulinė struktūra
Nors tai sudėtinė medžiaga, ji degdama neišskiria netoksiškų dujų, todėl šiandien, kai propaguojamas ekologiškas ir aplinkai nekenksmingas dizainas, jos taikymo sritys sparčiai plečiasi.
0１
PEEK paruošimas
PEEK sintetinamas naudojant 4,4-difluorbenzofenoną, hidrochinoną ir natrio karbonatą kaip žaliavas, difenilsulfoną kaip tirpiklį, o esant azoto apsaugai, polimerinė PEEK derva gaunama palaipsniui kaitinant iki temperatūros, artimos lydymosi temperatūrai. polimero (320 laipsnių). Reakcijos formulė yra tokia:
PEEK sintezės reakcijos formulė
PEEK kaina daugiausia priklauso nuo didelio grynumo monomero 4, 4-difluorbenzofenono. Yra daug jo sintezės metodų, daugiausia įskaitant benzeno junginių kondensaciją, halogenų mainus, katalizinę dehidrataciją, dichloretileno oksidaciją, Friedel-Crafts alkilinimą ir diazotizaciją. Pirmieji keturi metodai turi trūkumų, tokių kaip maža reakcijos išeiga, didelis priemaišų, tokių kaip izomerai, kiekis, sudėtingas rafinavimo procesas ir didelės įvairaus laipsnio gamybos sąnaudos.
Dabartiniai gamybos metodai daugiausia yra Friedel-Crafts alkilinimas ir diazotizavimas. Friedel-Crafts alkilinimas turi lengvai gaunamas žaliavas, trumpą sintezės kelią, didelį derlių ir mažas gamybos sąnaudas. Jo sintezės reakcijos formulė yra tokia:
Friedel-Crafts alkilinimo reakcijos formulė PEEK sintezei
02
PEEK gamybos procesas
PEEK turi du sintetinius kelius: nukleofilinį pakaitalą ir elektrofilinį pakeitimą. Dėl elektrofilinio pakeitimo būdo trūkumų, tokių kaip lengvas produkto išsišakojimas, didelis katalizatoriaus ir tirpiklio kiekis bei nekenksmingas aplinkai, nukleofilinis pakeitimo būdas paprastai naudojamas tarptautiniu mastu. Tik Kinija ir Jungtinė Karalystė turi gamintojų, kurie tikrai turi PEEK gamybos technologiją. Dauguma užsienio šalių naudoja Victrex procesą JK PEEK dervos žaliavoms ruošti, o šalyje daugiausia naudojamas Jilin universiteto procesas.
03
PEEK medžiagų fizinės ir cheminės savybės
(1) Mažas tamprumo modulis, artimas kaulo tamprumo moduliui (PEEK yra apie 3,8 GPa, spuoguotasis kaulas yra 3.2-7,8 GPa, žievės kaulas yra 17-20GPa, o titano lydinio TC4 yra apie 110 GPa), kurios gali užkirsti kelią streso apsaugai ir išlaikyti aplinkinį kaulą pradinio stiprumo.
(2) Jis gali praeiti per rentgeno spindulius ir nepasirodo atliekant KT ir MRT, todėl lengviau įvertinti kaulų augimą ir gijimo procesą; kai kuriais atvejais, kai būtina pamatyti implantą, tai galima pasiekti ir modifikuojant. Be to, jis turi stiprų atsparumą radiacijai. PEEK turi labai stabilią cheminę struktūrą. PEEK dalys taip pat gali normaliai veikti esant didelėms jonizuojančiosios spinduliuotės dozėms.
(3) Puikus sterilizavimo efektyvumas. Net jei jis ilgą laiką yra veikiamas karštų garų, etileno oksido ir gama spindulių, jis vis tiek gali išlaikyti savo pirmines savybes. Jis gali būti naudojamas ilgą laiką esant atšiauriai 250 laipsnių temperatūrai, o momentinė naudojimo temperatūra gali siekti 300 laipsnių.
(4) Geras biologinis suderinamumas.
(5) Mechanines savybes galima reguliuoti. Galima pridėti įvairių priedų, įskaitant anglies pluoštą, bario sulfatą ir stiklo pluoštą, kad būtų patenkinti skirtingi specifiniai naudojimo reikalavimai.
(6) Didesnė dizaino laisvė. Jis gali būti lengvai apdirbamas iš pusgaminių ruošinių arba gaminamas liejimo būdu. PEEK liejimas gali būti liejimo liejimas, ekstruzijos formavimas ir 3D spausdinimo technologija.
Šiuolaikiniai pritaikymai ortopedijos medicinos prietaisuose
Sporto medicina, sąnarių laukas, kaukolės žandikaulio chirurgija, tarpstuburo aparatas.
Šiuo metu visos šios srities įmonės, tokios kaip MDT, Depuy, Jiangsu Junhua, Smith & Nephew ir kiti gamintojai, kuria ir gamina.
Įpurškimo ir ekstruzijos procesai, atitinkantys biologinį suderinamumą, yra pagrindinė kryptis.
04
Medicininiai kateteriai
Medicininių kateterių pramonė prieš srovę daugiausia apima medžiagų pramonę, automatikos įrangos gamybos pramonę, medicinos prietaisų priedų gamybą ir kitas pramonės šakas, o pasroviui – medicinos įstaigos.
Tarp jų, pakankamas tiekimas pramonėje turi mažai įtakos pramonei, o vartotojų paklausa yra pagrindinis medicinos kateterių pramonės augimo ir pelningumo veiksnys. Be to, pastaraisiais metais vietinių įmonių medicininių kateterių rinkos dalis yra gana didelė, tarp kurių Jiangsu Junhua ir Fujian Anping turi didelę PEEK medicininių kateterių gamybą ir pardavimo apimtį. Ateityje, toliau gerinant stambių šalies įmonių stiprybę, rinkos koncentracija dar labiau didės.
Mano šalies medicininių kateterių pramonės plėtra pradėjo formuotis, o bendras modelis yra nukreiptas į išorę. Be vidaus paklausos patenkinimo, produkcijos kasmet daugiau eksportuojama. Be to, mano šalis kasmet importuoja daug medicininių kateterių, kad patenkintų įvairių produktų vidaus rinkos paklausą. PEEK medicininiai kateteriai yra pagrindiniai medicinos prietaisų gaminiai ir yra plačiai naudojami diagnostikos, gydymo, stebėjimo, pirmosios pagalbos, drenažo, perfuzijos, dujų tiekimo, kraujo tiekimo ir reabilitacijos srityse. Tobulėjant šiuolaikiniam mokslui ir technologijoms, vidutinė gyvenimo trukmė pasaulyje toliau auga ir stiprėja senėjimo tendencija, toliau plėsis medicininių kateterių taikymo sritis šiuolaikinėje medicininėje diagnostikoje ir gydyme bei slaugoje namuose, o svarba išliks padidinti. Pramonė turi didelį ateities plėtros potencialą.
05
PEEKkateterio gamyba
PEEK medicininio kateterio gamybai keliami aplinkosaugos reikalavimai, įranga ir žaliavos turi atitikti ISO13485 standartus, turi būti griežtai sterilizuojamos ir dezinfekuojamos. Tuo pačiu metu kateteris turi būti daug apdorojamas, pavyzdžiui, spausdinamas žiedu, užsandarinamas galas, plečiamas, perforuojamas ir fiksuojamas lenkimas. Šiuo metu „Jiangsu Junhua Special Plastics“ ir „Fujian Anping“ yra gana profesionalūs PEEK kateterių gamyboje Kinijoje.
Yra daug medicinos prietaisų kategorijų, kurias galima suskirstyti į keturias kategorijas: didelės vertės medicininės eksploatacinės medžiagos, mažos vertės medicininės eksploatacinės medžiagos, medicinos įranga ir IVD (in vitro diagnostika). Pagal skirtingus naudojimo scenarijus ir funkcijas didelės vertės medicininės eksploatacinės medžiagos skirstomos į ortopedinius implantus, kraujagyslių intervenciją, neurochirurgiją, oftalmologiją, elektrofiziologiją ir širdies stimuliatorius ir kt. Pagal techninius principus ir funkcinius skirtumus medicinos įranga gali būti skirstoma į diagnostinę įrangą (vaizdo gavimas). diagnozė, pvz., DR, spalvotas ultragarsas, magnetinio rezonanso tomografija, gydymo įranga (įvairūs chirurginiai instrumentai, radioterapija mašinos) ir kt.; nors medicinos įrangos padaliniai labai skiriasi, bet kiekviena grandis reikalauja jos dalyvavimo, o medicinos įrangos paruošimas apima polimerines medžiagas, elektroniką, mašinas, gyvybės mokslus ir kt.
