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1、医用聚氨酯材料研究进展■PU技术医用聚氨酯材料研究进展PU技术◆鲍俊杰，刘都宝，黎兵，许戈文安徽大学化学化工学院摘要:概述了医用聚氨酯材料的发展背景、医用聚氨酯的性能以及分类。综述了医用聚氨酯材料在人工心脏、人造血管、矫形绷带、计生用品、医用胶粘剂、医用敷料、人工皮肤、药物载体等领域的应用，同时指出了医用聚氨酯目前存在的问题以及未来的发展前PUTechnology景。关键词：聚氨酯，医用，进展。1.医用聚氨酯发展背景1.1聚氨酯树脂发展史聚氨酯是在高分子结构主链上含有许多氨基甲酸酯基团（－NHCO
2、O－）的聚合物，国际上称为polyurethane,我国某些资料译为聚氨基甲酸酯、聚脲烷等。按行业习惯，目前我国将此类聚合物通称为聚氨酯，其系列产品统称为聚氨酯树脂，是合成材料中的重要品种，它已跃居合成材料第六位[1]。聚氨酯树脂是一种新型的具有独特性能和多方面用途的高聚物，已有70多年的发展历史。它以二异氰酸酯和多元醇为基本原料加聚而成，选择不同数目的官能基团和不同类型的官能基，采用不同的合成工艺，能制备出性能各异、表现形式各种各样的聚氨酯产品。有从十分柔软到极其坚硬的泡沫塑料，有耐磨性能优异的
3、弹性橡胶，有高光泽性的油漆、涂料，也有高回弹性的合成纤维、抗挠曲性能优良的合成皮革、粘结性能优良的胶粘剂以及防水涂料和灌浆材料等，逐渐形成了一个品种多样、性能优异的新型合成材料系列[2]。72环球聚氨酯网www.puworld.com由于这种高聚物具有可发泡性、弹性、耐磨性、粘接性、耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等，因此，它是发展较快的一种高分子合成材料，被广泛用应于工业及日常生活中，并几乎渗透到国民经济各个部门。其产量与品种与年俱增，国外有人说：“70年代聚氨酯树脂工业的地位相当于20年代的钢
4、铁工业、40年代的聚烯烃。”[2]我国从60年代初在这个领域内开展科研工作，并逐步建立了工业生产装置。到目前为止，我国的聚氨酯工业从科研到生产已基本形成体系，初具规模。1.2医用聚氨酯大量动物实验和急慢性毒性实验证实，医用聚氨酯无毒、无致畸变作用，对局部无刺激性反映和过敏反应，聚氨酯在医学领域上应用具有较好的生物相容性[3]。医用聚氨酯材料有与人体组织相容性和血液相容性好,良好的韧性、耐溶剂性、耐水解性、耐微生物，无毒性，良好的耐磨损、粘结性、抗曲挠性能,容易成型加工,性能可控等优异的性能，并能根
5、据要求生产出透明的产品等等。这些优势保证了使用聚氨酯产品无论是生产体内或体外的医疗用具都能使其发挥出良好的性能。自20世纪50年代聚氨酯首次应用于生物医学,四十多年来,聚氨酯在医学上的用途日益广泛，1958年聚氨酯首次用于骨折修复材料,而后又成功地应用于血管外科手术缝合用补充涂层，70年代开始,聚氨酯作为一种医用材料已倍受重视。到了80年代,用聚氨酯弹性体制造人工心脏移植手术获得成功,使聚氨酯材料在生物医学上的应用得到进一步的发展[4]，近年来，随着科技的进步和研究水平的提高，新的医用聚氨酯材料不
6、断涌现，制品的性能也不断完善。1.2.1医用聚氨酯的性能聚氨酯是由软链段和硬链段交替镶嵌组成的、含有许多-NHCOO-基团的极性高聚物,通过选择适当的软、硬链段结构及其比例,就可合成出既具有良好的物理机械性能,又具有血液相容性和生物相容性的医用高分子材料。聚氨酯之所以能广泛应用于生物医学领域,与它所具备的优异性能是分不开的。其主要性能如下[5]:1.优良的抗凝血性能；2.毒性试验结果符合医用要求；3.临床应用中生物相容性好,无致畸变作用,无过敏反应,可解决天然胶乳医用制品固有的“蛋白质过敏”和“致
7、癌物亚硝胺析出”两大难题,从而成为许多天然胶乳医用制品的换代材料；4.具有优良的韧性和弹性,加工性能好,加工方式多样,是制作各类医用弹性体制品的首选材料；5.具有优异的耐磨性能、软触感、耐湿气性、耐多种化学药品性能；6.能采用通常的方法灭菌,暴露在X射线下性能不变。1.2.2医用聚氨酯的分类(1)按用途分聚氨酯产品包括人工心脏瓣膜、人工肺、骨粘合剂、人工皮肤、烧伤敷料、心脏起搏器绝缘线、缝线、各种夹板、导液管、人工血管、气管、插管、齿科材料、插入导管、计划生育用品等。(2)按材料种类分医用聚氨酯产
8、品可分为医用聚氨酯生物弹性体、医用聚氨酯泡沫、医用聚氨酯黏合剂、医用聚氨酯涂料以及医用聚氨酯水凝胶等。2.医用聚氨酯制品2.1人工心脏及心脏辅助装置人工心脏及其辅助装置可应用于心肌梗塞、外伤、心脏手术后发生低心排而不能脱离体外循环的患者及心脏移植前,暂时代替自然心脏的功能,作为心脏移植的桥梁过POLYURETHANEPU技术·医用聚氨酯材料研究进展聚氨酯渡，已大量应用在临床中，表1列出了目前以商品化的人工心脏产品[6,7]。人工心脏及心脏辅助装置对材料的性能要求是多方面的[5]:①
