мфтв васнецова. Учебник для медицинских и фармацевтических вузов и медицинских специалистов
 Скачать 4.23 Mb.
|
|
Каучук («кау» — дерево, «учу» — течь, плакать)— высокоэластичный продукт природного или синтетического происхождения, применяемый главным образом для изготовления резины и резиновых изделий. Термин «каучук» происходит от названия «каучу», которым жители Бразилии обозначали продукт, добываемый из гевеи, растущей на берегах Амазонки. Латекс (лат. latex — сок) — млечный сок каучуконосных растений (натуральные латексы) или водные коллоидные дисперсии синтетических полимеров (синтетические латексы). Резина (лат. resina — смола) — эластичный материал, образующийся в результате вулканизации натурального или синтетического каучука. Представляет собой сетчатый эластомер — продукт поперечного сшивания химическими связями молекул каучука с вулканизующим агентом. Основное отличие резин от других полимерных материалов — способность к большим обратимым высокоэластическим деформациям в широком интервале температур. В большинстве случаев они представляют собой, как и пластические массы, сложные многокомпонентные композиции. В них кроме каучука входят вулканизующие агенты, ускорители и активаторы вулканизации, а также наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и другие специальные добавки. Клеи — композиции на основе веществ, способных соединять (склеивать) различные материалы благодаря образованию между их поверхностями и клеевой прослойкой прочных адгезионных связей. Различают природные и синтетические клеи. В медицине нашли применение как природные, так и синтетические клеи, например акрилатные и цианакрилатные. Волокна — гибкие и прочные тела малых поперечных размеров, пригодные для изготовления пряжи, хирургических нитей и текстильных материалов (марли, бинтов и т.п.). В медицине нашли применение как природные (натуральный шелк, кетгут), так и химические волокна (искусственные — на основе эфиров целлюлозы и синтетические — лавсан, найлон). Лакокрасочные материалы — составы преимущественно жидкие или пастообразные, которые после нанесения тонким слоем на твердую подложку высыхают с образованием твердой пленки — лакокрасочного покрытия. Они служат для защиты изделий от коррозии и атмосферных воздействий. К лакокрасочным материалам относятся лаки, краски, грунтовки, шпатлевки, эмали. В большинстве случаев они представляют собой сложные многокомпонентные системы. В них кроме пленкообразующего компонента входят органические растворители, пигменты и наполнители, а также в случае необходимости отверди- тели и стабилизаторы. Лакокрасочные покрытия — твердая пленка, образующаяся в результате пленкообразования (высыхания, отверждения) лакокрасочных материалов, нанесенных на защищаемую поверхность. 20.12. Классификация полимерных материалов Как было сказано в гл. 19, классификацию высокомолекулярных соединений (см. рис. 19.2) проводят с точки зрения:
Это не случайно, поскольку свойства полимеров, а значит, и их назначение определяются всеми перечисленными выше факторами. Химическое строение полимера определяет такие его свойства, как устойчивость к действию химических реагентов и растворителей, высоких температур, диэлектрические свойства. В частности, хорошо сопротивляются действию кислот и щелочей и обладают негорючестью полимеры, содержащие в мономере галоиды. Светостойкость материалов значительно повышается с введением в макромолекулу фтора и групп —CN. Молекулярная масса является важной характеристикой, сильно влияющей на свойства полимеров. С повышением средней молекулярной массы увеличиваются механическая прочность, твердость и эластичность, повышается химическая инертность к действию различных реагентов, изменяются и другие свойства. Характер связей между элементарными звеньями макромолекул оказывает влияние на свойства полимера. Так, карбоцепные полимеры, содержащие насыщенные углеродные связи, весьма устойчивы к действию кислот, щелочей и друщх агрессивных сред. Гепгероцеп- ные полимеры, содержащие сложные эфирные, ацетильные, алкид- ные связи, обладают меньшей химической стойкостью в кислотах и щелочах. Форма макромолекулы также влияет на свойства полимеров. Чем более вытянута и менее разветвлена макромолекула полимера, тем выше его вязкость, прочность и меньше растворимость. Строение полимера сильно влияет на его свойства. В большинстве своем полимеры имеют аморфную (стеклообразную) структуру. Однако некоторые линейные и редкосетчатые полимеры могут образовывать строго упорядоченные области, т.е. иметь частично кристаллическое строение, что приводит к повышению прочности, твердости, теплостойкости. В случае кристаллической структуры увеличивается межмолекулярное взаимодействие, но снижается гибкость молекул. Метод получения определяет помимо основных свойств полимерного материала также наличие в материале посторонних примесей в небольших количествах, которые могут мигрировать на поверхность изделия или вымываться из него в процессе использования. В период формования изделий полимер находится в вязкотеку- чем или высокоэластичном состоянии, а при эксплуатации — в стеклообразном или кристаллическом состоянии. В зависимости от характера процессов, сопутствующих формованию изделий, полимерные материалы делят на реактопласты и термопласты. К числу реактопластов относят материалы, переработка в изделия которых сопровождается химической реакцией образования сетчатого полимера — отверждением; при этом полимер необратимо утрачивает способность переходить в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). При формовании изделий из термопластов не происходит отверждения и материал в изделии сохраняет способность вновь переходить в вязкотекучее состояние. 20.1.3. Состав полимерных материалов Полимерные материалы состоят из нескольких взаимно совмещающихся и не совмещающихся компонентов. Поэтому бывают однофазными (гомогенными) или многофазными (гетерогенными, композиционными) материалами. В однофазных полимерных материалах полимер является основным компонентом, определяющим свойства материала. Остальные компоненты растворены в полимере и способны улучшать те или иные его свойства. В многофазных полимерных материалах полимер выполняет функцию дисперсионной среды (связующего) по отношению к диспергированным в нем компонентам, составляющим самостоятельные фазы. Для распределения внешнего механического воздействия на компоненты гетерогенного пластика необходимо обеспечить прочное сцепление на границе контакта связующего с частицами наполнителя, достигаемое адсорбцией или химической реакцией связующего с поверхностью наполнителя. В состав полимерного материала помимо полимера могут входить наполнители полимерных материалов, пластификаторы, понижающие температуру текучести и вязкость полимера, стабилизаторы полимерных материалов, замедляющие его старение, пигменты и красители и др. В зависимости от вида полимерного материала эти добавки исторически называются по-разному, но назначение и механизм действия этих добавок одинаков (см. табл. 20.1). При рассмотрении классификации по назначению сразу видно, какое большое применение нашли сегодня полимеры в медицине:
Таблица 20.1. Назначение и название сырья, используемого для различных видов полимерных материалов
Примечание: ПАВ — поверхностно-активные вещества; Знак — означает, что в данном материале не применяется 20.2. Особенности применения полимерных материалов в медицине Основная особенность применения полимерных материалов в медицине связана с тем, что в большинстве случаев они находятся в контакте с биологическими средами организма. Полимерные материалы, находящиеся в контакте с биологическими средами живого организма, могут в них растворяться без изменения молекулярной массы или подвергаться биодеструкции по следующим основным механизмам:
В реальных условиях скорость биодеструкции, по-видимому, обусловлена суммарным воздействием указанных факторов. Биологическая активность полимерных материалов связана с образованием продуктов биодеструкции, а также с присутствием в полимерах остаточных мономеров и добавок (пластификаторов, стабилизаторов, красителей, наполнителей, эмульгаторов, инициаторов и др.). Среди многочисленных проблем санитарно-химических исследований полимеров особое значение имеют следующие:
Основными требованиями, предъявляемыми к полимерам и материалам на их основе, используемым в производстве изделий медицинской техники, | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||