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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及形状记忆复合材料,具体涉及抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料。
技术介绍
1、形状记忆复合材料是一种智能材料,它能够在特定条件下改变形状并在之后恢复到原始形状。这种材料通常包含固定相和可逆相,这两相交联形成互穿聚合物网络结构。固定相主要负责记忆材料的原始形状,可以是化学交联点(热固性)或者物理交联点(热塑性)。而可逆相则具有形变能力,可以是结晶态和无定形态,其转变温度(ttrans)可以是熔融温度(tm)或玻璃化转变温度(tg),使材料能够在特定温度下发生相变,从而触发形状记忆效应。
2、形状记忆复合材料广泛应用于多个领域,包括航空航天、生物医疗、电子器件、智能纺织品和自组装技术。例如,在航空航天领域,它们用于制造复杂的结构部件;在生物医疗领域,它们用于制造手术缝合线和血管支架;在电子器件中,它们用于制造灵活的连接部件。
3、尽管形状记忆复合材料具有广泛的应用潜力,但它们也面临一些技术挑战。例如,形状记忆合金在生物相容性、形变恢复、驱动速度和疲劳寿命方面存在限制。另外现有的形状记忆材料往往只具有单一或双重形状记忆效应,限制了它们在复杂应用中的使用。此外,医疗领域对具有抗菌特性的材料的需求日益增长,以减少术后感染的风险。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本专利技术提供抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料。本专利技术复合材料不仅具有较好的抗菌性,还具有较好的三重形状记忆效应。
2、为了达到以上目的,本专利技术通过以下技
3、抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,包括100质量份的树脂,以及占所述树脂质量0%-30%范围内的抗菌剂;
4、所述树脂由peek和ppsu按照质量比70:30~40:60构成,例如典型的peek和ppsu可取的比例包括70:30、60:40、50:50、40:60这些点值;
5、其制备方法包括如下步骤:
6、将peek与ppsu混合均匀后形成熔融共混体系,向其中加入抗菌剂,先经熔融纺丝,再经丝条冷却固化,即得到纤维状的抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料。
7、进一步地,所述抗菌剂是以沸石为载体并负载抗菌离子;所述抗菌离子选自银离子、锌离子、锆离子、铜离子中的一种或多种,所述沸石的构型选自斜发沸石或a型沸石,所述沸石的粒径为100-200μm;所述抗菌离子在所述抗菌剂中的负载质量百分数为0.5-1%。
8、更进一步地,所述抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:将沸石置于硝酸盐的水溶液中,黑暗条件下进行加热混合反应,在此期间维持体系ph值在6-8之间,固液分离,多次洗涤、干燥后,焙烧。
9、优选地,所述硝酸盐选自硝酸银、硝酸锌、硝酸锆、硝酸铜中的一种或多种,所述硝酸盐的水溶液其摩尔浓度范围为0.1-0.5mol/l。
10、优选地,所述加热混合反应的温度为50-70℃、反应时间为3-5h;所述焙烧的温度为350-420℃、时间为40-80min。
11、进一步地,所述抗菌剂占所述树脂质量的5%-25%。
12、进一步地,所述熔融共混体系采用螺杆挤出机形成,熔融共混的温度为250-280℃,所述抗菌剂在所述螺杆挤出机的侧喂料口加入;纤维状的所述抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料的纤维直径为200-500μm;所述丝条冷却固化采用多个冷却辊对纺丝冷却,冷却辊的温度低于ppsu长期使用温度,如冷却辊温度设定在180℃-200℃之间。
13、有益技术效果:
14、本专利技术通过调整peek与ppsu、以及负载抗菌离子的沸石抗菌剂三者之间的比例,使制得的复合材料具有较好的三重形状记忆效应,三者之间的比例可调控形状记忆效应的响应温度和抗菌效果,使得复材能够响应不同的温度刺激,从多个预设的临时形状恢复到初始形状;
15、本专利技术通过选择耐热性能较好的相应沸石作为抗菌离子的载体,抗菌率高达96%,特别适合用于医疗领域,能够降低感染风险;本专利技术复合材料极大地拓宽了其在生物医疗、航空航天、智能穿戴等领域的应用潜力;本专利技术方法制备方法简便,易于规模化生产。
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1.抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,包括100质量份的树脂,以及占所述树脂质量0%-30%范围内的抗菌剂;
2.根据权利要求1所述的抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,所述抗菌剂是以沸石为载体并负载抗菌离子;
3.根据权利要求2所述的抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,所述抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
4.根据权利要求3所述的抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,所述硝酸盐选自硝酸银、硝酸锌、硝酸锆、硝酸铜中的一种或多种,所述硝酸盐的水溶液其摩尔浓度范围为0.1-0.5mol/L。
5.根据权利要求3所述的抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,所述加热混合反应的温度为50-70℃、反应时间为3-5h;所述焙烧的温度为350-420℃、时间为40-80min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,所述抗菌剂占所述树脂质量的5%-25%。
7.根据权利要求6所述的抗菌聚
...【技术特征摘要】
1.抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,包括100质量份的树脂,以及占所述树脂质量0%-30%范围内的抗菌剂;
2.根据权利要求1所述的抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,所述抗菌剂是以沸石为载体并负载抗菌离子;
3.根据权利要求2所述的抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,所述抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
4.根据权利要求3所述的抗菌聚醚醚酮/聚苯砜三重形状记忆复合材料,其特征在于,所述硝酸盐选自硝酸银、硝酸锌、硝酸锆、硝酸铜中的一种或多种,所述硝酸盐的水溶液其摩尔浓度范围为0....
【专利技术属性】
技术研发人员:李军,李莹,从飞,谭宗尚,刘哲,朱冠南,赵东伟,
申请(专利权)人:常州君华医疗科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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