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可降解的生物醫學材料有哪些

發布時間:2023-04-02 00:02:40

Ⅰ 可降解材料有哪些

環境降解塑料大體分為兩類:光降解、生物降解(還有一種是光-生物鬧羨雙降解)。其中,光降解塑料是塑料液譽拍分子中引入光增感基團或在材料中添加光增虛神感助劑等;生物降解材料主要為天然高分子如纖維素等改性物;在塑料中添加澱粉等天然生物降解物質或化工合成聚己內酯、聚己二醇等降解物質等。
pet/pe/bopp是三種塑料組合而成復合阻隔氣體材料,與此不沾邊。
PET 聚對苯二甲酸二乙酯;礦泉水瓶
PE 聚乙烯; 大棚塑料膜
BOPP 雙向拉伸聚丙烯膜;

Ⅱ 生物可降解塑料有哪些

緯柏生物PCL,低溫降解材料,熔點低,韌性好,可做醫療低溫版,3D列印耗材,熱熔膠等

Ⅲ 醫用高分子材料有哪些

醫用高分子材料是指用以製造人體內臟、體外器官、葯物劑型及醫療器械的聚合物材料,其來源包括天然生物高分子材料和合成生物高分子材料。天然醫用高分子材料來源於自然,包括纖維素、甲殼素、透明質酸、膠原蛋白、明膠及海藻酸鈉等;合成醫用高分子材料是通過化學方法,人工合成的用於醫用的高分子材料,目前常用的有聚氨酯、硅橡膠、聚酯纖維、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。

按照材料的性質,醫用高分子材料可分為非降解和可生物降解兩大類。其中非生物降解的材料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、硅橡膠、聚氨酯、聚醚醚酮等,其在生理環境中能夠長期保持穩定,不發生降解、交聯和物理磨損等,並具有良好的力學性能。該類材料主要用於人體軟伏滾、硬組織修復和製造人工器官、人造血管、接觸鏡和黏結劑等。可降解生物材缺慧余料包括:膠原、脂肪族聚酯、甲殼素、纖維素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚乳酸、聚己內酯、聚磷腈等,這些材料能在生理環境中發生結構性破壞,且降解產物能通過正常的新陳代謝被機體吸收或排出體外,主要用於葯物釋放載體及非永久性植入器械。

醫用高分子材料多用於人體,直接關繫到人的生命和健康,一般對其性能的要求是:①安全性:必須無毒或副作用極少。這就要求聚合物純度高,生產環境非常清潔,聚合助劑的殘留少,雜質含碧祥量為 ppm級,確保無病、無毒傳播條件。同時其高分子化合物本身以及單體雜質、降解或磨損產物不對身體產生不良影響。②物理、化學和機械性能需滿足醫用所需設計和功能的要求。如硬度、彈性、機械強度、疲勞強度、蠕變、磨耗、吸水性、溶出性、耐酶性和體內老化性等。以心臟瓣膜為例,最好能使用25萬小時,要求耐疲勞強度特別好。此外,還要求便於滅菌消毒,能耐受濕熱消毒(120~140°C)、乾熱消毒(160~190°C)、輻射消毒或化學處理消毒,而不降低材料的性能。不同性能的醫用高分子材料可根據其具體情況選擇合適的滅菌方式。③適應性:包括與醫療用品中其他材料的適應性,材料與人體生物相容性、血液相容性及組織的相容性。材料植入人體後,要求長時期對體液無影響;與血液相容性好,對血液成分無損害,不凝血,不溶血,不形成血栓;無異物反應,在人體內不損傷組織,不致癌致畸,不會導致炎症壞死、組織增生等。④特殊功能:不同的應用領域,要求材料分別具有一定的特殊功能。例如:具有分離透析機能的人工腎用過濾膜、人工肺用氣體交換膜,以及人造血液用吸脫氣體的物質等,都要求有各自特殊的分離透過機能。在大多數情況下,現有高分子材料的表面化學組成與結構很難滿足上述要求,通常要採用表面改性處理,如接枝共聚,以改進其抗凝血性等性能。此外,醫用高分子材料還需要優異的加工成型性,易加工成需要的復雜形狀的。

Ⅳ 可降解材料的分類有哪些

按降解的外因因素來分,可分為:
1.光降解材料:由於太陽光的作用而降解;
2.生物降解材料:由於真菌、細菌等自然界微生物的呼吸作用或化能合成而降解,最終分解為二氧化碳和水;
3.環境降解材料:在光、熱、水、污染化合物、微生物、昆蟲、機械力等自然環境條件作用下降解。
影響材料降解性能的因素很多,具體有如下幾種:
pH值對高分子材料降解的影響
Mader等認為pH值的變化對共聚物鏈的水解速率有很大的影響,但是降解的速率在生物體內的不同部位沒有很大的差異。共聚物的降解可形成一個酸性的微環境,促使共聚物進行自催化,從而導致其降解的加
溫度對高分子材料降解的影響
在實驗中很少能看出材料的降解與溫度有什麼樣的關系,這是由於體外的實驗常是模擬體溫進行的,而人體體溫也變化不大。但是,在體外實驗過程中,有時為了實驗的需要,可以適當升溫,以縮短實驗周期。但是在加速降解過程中溫度不可太高也不可太低,因為聚合物在溫度過高時會發生副反應;溫度過低時,達不到加速降解的目的。所以,為避免溫度和空氣流動對可降解材料造成影響,可降解材料都保存在低溫密封環境中
分子量對高分子材料降解的影響
Wu等人認為材料的水解速度受到共聚物的分子量及分布的影響變化顯著。這主要是因為每個酯鍵都可能被水解,而分子鏈上的酯鍵水解是無規則的,當聚合物分子鏈越長時,它能夠發生水解的部位越多,那麼降解越快越快。
材料結構對高分子材料降解的影響
酸酐和原酸酯易水解。Li等認為,由於梳狀共聚物的質量和分子量降低快是由於骨架具有極性,有利於酯鍵的斷裂。所以梳狀分子共聚物的降解速度比線狀分子大。
單體的組成比例對高分子材料降解的影響
材料的降解行為於材料的物理性質和化學性質有關,聚合物的極性、分子量及其分布等都影響著材料降解性能。Wu等經研究後認為共聚物的降解與共聚物的分子量、結晶度等有很大的關系。如乙交酯和丙交酯共聚物結晶度低於兩單體各自的均聚物的結晶度。
乙醇酸比乳酸親水好,因此,含乙交酯多的PGLA共聚物親水性較富含丙交酯多的PGLA共聚物親水性要好,從而降解速度快。親水性聚合物吸水量大,材料內部分子能夠與水分子充分接觸,降解速率快。反之,疏水性聚合物材料內部分子與水分子接觸少,降解速率慢。

Ⅳ 求:澱粉可降解材料的入門儲備知識

目前被廣泛研究的完全生物可降解材料主要包括聚3-羥基丁酸
戊酸共聚物(PHBV)、聚乳酸(PLA)、聚己內酯(PCL)、聚丁二酸丁二
酯(PBS)以及澱粉塑料。PHBV 由微生物合成,難於實現大規模工業
生產,昂貴的價格限制了其應用范圍。PBS 的玻璃化轉變溫度低,可
增塑其它生物降解材料以降低玻璃化轉變溫度和增強柔韌性,但在加
工成膜時抗撕裂性極差。熱塑性澱粉研究相對成熟,但因種類、來源
和加工工藝不同而造成明顯耐和神的性能差異,質量穩定性難於控制,同時
抗水性差是制約其發展的主要問題。PLA 具有好的機械性能(高強
度和高模量)、透光性能、阻隔性能、耐水性能、印刷性能,多項指標與
石油化工塑料的性能相當,是理想的包裝用塑料。隨著聚乳酸生產規
模的擴大和生產工藝的改進,其價格逐漸降低,使利用聚乳酸開發包
裝材料成為可能。但是,聚乳酸包裝材料的價格仍然偏高,而且強度、
熱穩定性能等仍需進一步改善,其廣泛使用必須在上述關鍵技術上取
得突破。
在保證聚乳酸包裝材料現有使用性能的同時為了進一步提高其
力學性能、熱穩定性及阻氧與阻濕性等,主要採用共聚和控制聚乳酸
的結構以及物理共混法改性兩類方法。將丙交酯通過與其它單體或
聚合物進行共聚,可調控材料的親疏水性、結晶性能和生物降解周期
等,同時可控制備具有特殊結構(如星形結構、三臂和四臂共聚物等)
的新型材料可降低材料的玻璃化轉變溫度和熔融粘度等。但是,由於
這類方法在生產工藝上難於實施和控制並且成本太高,目前主要應用
於生物醫學材料,在包裝材料領域罕被報導。物理共混是經濟、簡便、
易行的材料復合改性方法。採用丙三醇、檸檬酸酯、低分子量聚乙二
醇等作為增塑劑,降低了聚乳酸的玻璃化轉變溫度,提高了材料斷裂
伸長率和韌性,但彈性模量和拉伸強度明顯降低。採用PCL、PBS 等
生物可降解高分子共混改性聚乳酸,能顯著提高斷裂伸長率和韌性,
但材料其它力學性能降低,而且成本高於純聚乳酸產品。將天然高分
子(如各種纖維、澱粉、大豆蛋白等)填充於聚乳酸,雖然降低了成本,
但是材料的機械性能和熱性能整體下降,還導致了吸濕性強、質量不
穩定、低熱穩定性、低透明度等缺點。採用碳酸鈣等無機增強劑可明
顯提高聚乳酸材料的機械性能,但兩者間的弱相容性極大損害了材料
的柔韌性。聚合物納米復合材料由於納米尺度效應而能夠產生突出
的性能,成為材料科學研究的熱點。採用納米無機纖維和粒子及層狀
硅酸鹽改性聚合物,顯示出比常規無機粒子更高的增強效果,還增強
了材料的耐熱性、阻燃性和氣體阻隔性等。但是,聚乳酸與多數無機
納米粒子相容性不高,無機納米粒子在基質內易自聚集且層狀硅酸鹽
難於被剝離,雖然也能夠增強材料但填充量不高並急劇降低了材料的
韌性。雖然可以通過表面接枝修飾無機納米粒子加以解決,但是目前
這類方法尚需完善而且很難大規模實施。此外,無機納米粒子的生物
相容性尚需進一步證實,在食品包裝材料方面的應用值得商榷。
聚乳酸作為包裝材料在國外被廣泛研究,許多產品也已進入實際
應用;國內的聚乳酸包裝材料的研究相對滯後,市場化規模有限。目
前日本是聚乳酸包裝材料最大的研發中心,而聚乳酸包裝材料的技術
趨勢以包裝容器與層狀產品為主。
國外自1992 年申請聚乳酸包裝應用的第1 件專利起共公開了
121 個專利族並衍生出246 個專利,專利申請量於2000 年開始持續
增長,在2002 年達到最高峰後趨於平穩。國內專利申請較晚,數量相
對過少,專利數量僅佔3%。聚乳酸包裝應用專利的主要申請國為日
本、芬蘭、義大利、德國、美國和英國。日本是主流研發中心,專利數量
最多(達107 個專利族棚廳),表明日本搶占聚乳酸包裝材料國際市場的戰
略動向,而且日本在中國申請的專利也達到總量的33%。聚乳酸包
裝應用專利的國外申請人以國際大公司為主。日本三菱塑料株式會
社的數量最多(專利族達30 個),涉及層狀板材、片材及薄膜等,日本
柯尼卡株式會社位於第二(專利族達18 個),主要開發餐盤、食品包裝
用容器及薄膜、農用肥料袋、垃圾袋、包裝帶等製品,兩公司的研究領
域代表了聚乳酸包裝材料的最新動態。檢索中國專利資料庫,聚乳酸
包裝應用專利的國內申請人只有1 個(平湖市比例包裝材料有限公
司),而國外申請人有7 個,均為國際著名大公司。這表明我國企業對
聚乳酸包裝應用的投入極少,有實力的相關公司還未涉足。
DERWENT分類公開聚乳酸包裝材料專利主要包括:① B29C-
塑料成昌虧型或連接、塑性狀態物質成型及成型產品的後處理;② B29D
-用塑料或塑性狀態的物質生產特殊製品;③ B29K-關於成型材料
與小類B29B、C 或D 有關的分類;④B32B -層狀產品,即由扁平或
非扁平的薄層(泡沫狀、蜂窩狀)構成的各種薄膜、板材等產品;⑤
B65D -物體或物料貯存或運輸的容器(如袋、桶、瓶、箱盒、罐頭、紙
板箱、板條箱、圓桶、罐、槽、料倉等)及附件、封口配件、包裝元件和包
裝件;⑥ C08G -用碳-碳不飽和鍵以外的反應得到的聚合物;⑦
C08J -加工、配料的工藝過程;⑧ C08L -聚合物組合物;⑨D01F -
製作人造長絲、線、纖維、鬃或帶子,專用於生產碳纖維的設備。聚乳
酸包裝材料的應用領域在不斷擴展,涉及食品保存材料、醫用配製品、
垃圾收集或清除品、塗料組合物、織物、家居覆蓋材料、繩子、電刻等領
域。在中國,國內申請人涉及的領域為食品包裝用的包裝袋、復合膜
和容器,國外申請人主要為生物可降解薄膜、層狀薄膜袋、拉伸成型的
模塑製品、成型製品的方法、聚酯材料制備及電設備的外殼或結構零
部件等。整體來看,聚乳酸包裝材料的熱點集中於B65D、B32B,即包
裝容器和層狀產品(薄膜、板材),預計國外近幾年將會在這兩大領域
中形成較大產業。

Ⅵ 可降解材料有哪些

1、光降解型塑料

是指在紫外線的影響下聚合物鏈有次序地進行分解的材料。大多數聚合物並不吸收285NM以上波長的光能,但是,如果在聚合物中加入光敏感基團或添加具有光敏感作用的化學助劑,可加速光氧化反映的過程,使之快速發生降解。

2、生物降解型塑料

從生物降解過程看分為完全生物降解性和生物崩壞性塑料兩大類;從制備方法考慮又可分為生物發酵合成、化學合成、利用動植物天然高分子或礦物質等四種。

3、光、氧化/生物全面降解性塑料

是結合光降解、氧化降解與生物降解等多方面降解作用,以達到完全降解的作用,它是當前世界降解塑料的主要研究開發方向之一。這種塑料在美國的研究已有了較敗腔好的成績,在我國仍然還是一項較為困難的研究課題之一。

4、熱塑性澱粉樹脂降解塑料

將澱粉分子變構而無序化,形成具有熱塑性的澱粉樹脂,再加察棗衫入極少量的增塑劑等助劑,就是所謂的全澱粉塑料。其中澱粉含量在90%以上,而加入的少量其他物質也是無毒且可以完全降解的,所以岩段全澱粉是真正的完全降解塑料。



(6)可降解的生物醫學材料有哪些擴展閱讀:

主要用途

1、農林漁業,地膜,保水材料,育苗缽,苗床,繩網,農葯和農肥緩釋材料。

2、包裝業,購物袋,垃圾袋,堆肥袋,一次性餐盒,方便麵碗,緩沖包裝材料。

3、體育用品,高爾夫球場球釘和球座。

4、衛生用品,婦女衛生用品,嬰兒尿布,醫用褥墊,一次性胡刀。



Ⅶ 完全生物降解材料的3.3、醫用生物降解材料

醫用材料不僅需要有醫效,而且還要安全、無毒、無刺激性,與人體有良好的生物相容性。醫用生物降解材料是指完成醫療功能後,可被生物體內的溶解酶分解而吸收,生物降解塑料已被廣泛用於手術縫合線、人造皮膚、矯形外科、體內葯物緩釋劑和吸收性縫合線等領域。
3.3.1、外科手術縫合線
理想的縫合線應在體賣清內有良好的適應性、無毒、無刺激性,且在體內保持一定時間的強度後能被組織吸收,其縫合、打結性能以及柔性等方面都應符合操作要求。以前使用的羊腸線易產生抗原體反應,在人體內的適應性不太理想,且保存不便。研究表明,甲殼素與殼聚糖製成的醫用縫合線可被體內溶菌酶分解,生成CO2排出體外,生成糖蛋白可被組織吸收,免除了手術後拆線的麻煩,減輕了病人的痛苦。在尿、膽汁、胰液中能保持良好的強度,使用後自行吸收,不引起過敏,還能加速傷口癒合。
3.3.2、人造皮膚
人的皮膚是一種再生能力很強的組織,但大面積的燒傷則不能單靠自身皮膚或自體移植皮膚來癒合,需要人造皮膚作為治療過程中的一種暫時性的創面保護覆蓋材料來幫助癒合。
人造皮膚的作用有:防止水分與體液經創面蒸發與流失;防止感染;能促進肉芽或上皮成長,促進治癒。人造皮膚還要可以消毒和滅毒,防止細菌感染,且不能對人體有害。現在大量商業用的人造皮膚有膠原蛋白、甲殼素、聚L-亮氨酸等酶催化生物降解材料。
3.3.3、葯物緩釋劑
葯物口服後進入中槐前人體,在血液中的濃度必須達到一定的程度才可以起生理活性作用,當葯物的血葯深度高過一定的限度時,會出現副作用,而當血液中的葯物被肌體代謝排出體外後,血葯濃度下降不具備葯效。用生物降解高分子材料製作的葯物緩釋劑,可使葯物保持在人體內長期恆量釋放,提高了療效,對於癌症、心臟病、高血壓等的長期治療方便而有效。
除上述用途外,醫用生物降解材料還可用於骨折固定材料、人工腎、醫用抗粘劑等用途。
4、結語
隨著石油資源的不斷減少和人類對其環境的重視,生物降解高分子材料愈來愈受到人們的重視。完全生物降解明耐高分子材料由於其生產成本太高,用途難以進一步擴大,而澱粉基降解塑料在澱粉基降解後,殘余的碎片並不能完全降解,其分解產物是否會造成二次污染尚不明確。如何解決目前的環境問題,筆者認為首先應強調廢舊塑料的回收、分類、加工,使有限的資源循環利用;其次是研究完全生物降解性高分子材料,利用價廉易得的原料經微生物的發酵和利用轉基因植物生產生物降解性高分子材料。

Ⅷ 綠色降解的生物相容性材料有什麼

引言:美國食品葯品監督管理局(FDA)目前已批準的可用於體內可降解高分子聚合物有聚乳酸(PLA)、聚羥基乙酸(PGA)、聚(ε-己內酯)(PCL)、聚羥基丁酸酯(PHB)及它們的嵌段共聚物。

聚羥基丁酸酯(PHB)是綠色降解的生物相容性材料

聚羥基丁酸酯與植物纖維混合可以降低成本。聚丙烯成本約為每公斤2美元,聚羥基丁酸酯每公斤約5美元,而如果與木屑混合,就降低了產品成本,並賦予產品以特殊特性。聚羥基丁酸酯是一種固態原料,可以用於生產熱注塑產品,製造如瓶帽、鋼筆、玩具、食品盒和化妝盒等;也可壓製成薄板和纖維板,以滿足汽車業的需要;還可以生產泡沫塑料。傳統塑料降解需要100年,用聚羥基丁酸酯生產的產品只要12個月就能分解,釋放出的只有水和二氧化碳。

Ⅸ 有什麼可降解的材料

這個我知道。讓我說兩句。行謹
PLA聚乳酸是目前最廣泛,也是投入研究應用最多的可降解材料,又稱聚丙交酯,由澱粉原料製成。大致原理為澱粉原料經由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌種發酵製成高純度的乳酸,再通過化學合成方法合成一定分子量的聚乳酸。
PBAT同樣為比較廣泛,投入研究和使用的降解材料,稱為聚己二酸或對苯二甲酸丁二酯,是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,兼具PBA和PBT的特性,既有較好的延展性和斷裂伸長率,也有較好的耐熱性和沖擊性能;此外,還具有優良的生物降解性。
PBS相信很多人沒聽說過,因為它沒有前面兩者廣泛,比較稀少,它稱為聚丁檔叢基二酸丁二醇酯,耐熱性能好,熱變形溫度和製品使用溫度可以超過100℃。其原料來源既可以是石油資源,也可以通過生物資鄭李源發酵得到。
希望能幫到你,謝謝。

Ⅹ 除了稻殼纖維之外還有什麼可生物降解的環保材料各有什麼優缺點

生物降解指材料在生物體內通過溶解、酶解、細胞吞噬等作用,在組織長入的過程中不斷從體內排御頃世出,修復後的組織完全替代植入材料的位置,而材料在體內不存在殘留的性質。包括:
1. 生物降解金屬材料
生物降解金屬醫用材料是指金屬植入物在輔助並完成生物組織修復的過程中,在生物體內逐漸腐蝕直至完全溶解的一類金屬材料,同時材料的腐蝕產物對生物體不會產生或產生輕微的宿主反應。因此可生物降解金屬材料的主要組成乎毀元素應為可被生物體通過新陳代謝排出體外的基本金屬元素,並在生物體內具有一定的腐蝕速率。
生物降解金屬材料主要包括純鎂及鎂基合金、純鐵及鐵基合金、純鋅及鋅基合金、鎢和(鈣基、鋅基和鍶基)大塊非晶合金等。
2. 生物降解無極非金屬材料
生物鎮肢陶瓷在生理環境中產生的結構或物質衰變,其產物被機體吸收利用或通過循環系統排出體外,稱為陶瓷的生物降解。生物可降解或生物可吸收陶瓷材料植入骨組織後,材料通過體液溶解吸收或被代謝系統排出體外,最終使缺損的部位完全被新生的骨組織所取代,而植入的生物可降解材料只起到臨時支架作用。在體內通過系列的生化反應一部分排出體外,一部分參與新骨的形成。
目前廣泛應用和研究的可降解和吸收的生物陶瓷主要是指磷酸鈣類生物陶瓷材料,它包括磷酸三鈣、磷酸四鈣和羥基磷灰石以及它們的混合物等,這類磷酸鈣類陶瓷材料植入體內後經過一段時間,可部分或全部吸收,發生陶瓷生物降解,其中生物降解顯著的為β-磷酸三鈣(β-TCP)陶瓷,它具有良好的生物降解性、生物相容性和無生物毒性,當其植入人體後,降解下來的 Ca、P 能進入活體循環系統形成新生骨。

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