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      膨体聚四氟乙烯(PTFE)人工血管生产工艺

      2012-02-12  
    PTFE膨体材料是六十年代发展起来的新型材料,由微细的无规排列的纤维连接聚四氟乙烯的小结节所形成,纤维之间的空隙充满了空气,具有孔径小、孔率高、孔径分布均匀、强度高、相对密度小等特点。品种有膨体管、膜、纤维等。前文所述多孔膜即其一种,广泛应用在人工血管、心脏修补膜、分离和过滤膜、密封、电气绝缘、野外用品等方面。
    膨体PTFE的成型工艺是将糊膏挤压成型,形成纵向排列成纤维状的预成型品,经干燥去除助挤剂后,在低于PTFE熔点(327℃)的温度下进行高速拉伸,再在糊膏熔点的温度下对处于拉伸状态的PTFE半成品进行热处理,得到孔隙率为40%-97%的膨体PTFE管、膜、棒等,此法称为拉伸成型法。原料需选用超高分子量分散聚四氟乙烯树脂。近年来宫香山等人利用不同牌号低分子量树脂之间相溶及表面张力间极微小的差异,按一定比例混合,然后按拉伸成型法加工可制得云片状多孔结构和常规纤维结节结构膨体PTFE材料。DuPont公司报道了一种新的多孔材料制备方法:在250℃-400℃温度范围内,使PTFE与一种流体接触,该流体只渗透和溶胀,但不显著溶解PTFE或消除其弹性记忆,然后冷却并从未被吸收的流体中分离渗透溶胀的聚合物。除去吸收的流体,形成具有单一DSC熔融吸热的多孔材料。这种材料可用来做宇航服、绝对清洁室服、防水雨衣、手套、鞋类、户外用帐篷或睡袋。
    膨体PTFE人工血管首先在美国和日本进行动物试验,于1971年人体临床开始实际应用。目前已应用到人体的各部分如:内径1mm-115mm的膨体PTFE人工血管已应用于脑外科手术,内径2mm的人工血管已应用于心脏搭桥手术。膨体PTFE人工血管是有微细的无规小纤维连接着PTFE小结节所形成。这些小纤维间隙充满了空气,拥有50%的气孔结构,而小结节的间隙则为15μm-30μm的连续多孔结构。它具有以下特点:(1)抗血栓性和人体适应性优;(2)不漏血液;(3)即使弯曲了也不会缠绕;(4)缝合容易,不会裂开,为了防止血管破裂,发展了膨体PTFE血管的增强技术。


    增强的方式有:(1)用膨体聚四氟乙烯膜缠绕增强;(2)用聚全氟乙丙烯单丝在管外缠绕成螺旋形增强。
    其生产工艺流程为:
    PTFE树脂、助挤剂→混合→预成型→糊膏挤压→干燥→拉伸热定型→制品
    本生产工艺前部和一般糊膏挤压制品相似的拉伸工艺是决定产品性能的关键。制品孔径大小、孔隙率高低均与拉伸温度、拉伸速率、拉伸倍率有关。一般控制拉伸温度200℃左右,拉伸速率100%/秒,拉伸倍率5倍左右。
    主要技术要求:
    (1)孔隙率为55%-70%;
    (2)密度为0.2-0.4;
    (3)在直径20mm的芯棒上弯曲360℃不变形;
    (4)每根管的爆破压力达到0.49MPa。
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