耐生物老化性能强的玻璃碳、人工气管的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐生物老化性能强的玻璃碳、人工气管的制备方法，用于人工气管的玻璃碳包括以下重量份计的原料：聚丙烯腈40~100份、聚硅氧烷30~40份、醋酸纤维素80~100份、聚氯乙烯20~30份、磷酸三钙10~20份、氧化钾90~100份、二氧化钛20~70份、聚二甲基硅氧烷60~90份。制备方法：聚丙烯腈、聚硅氧烷、醋酸纤维素、聚氯乙烯、磷酸三钙、氧化钾、二氧化钛、聚二甲基硅氧烷混合均匀，熔化，冷却成型；在无氧介质中进行碳化处理，然后升温至2000~3000℃反应1~2h。本发明的玻璃碳生物稳定性较好，弹性模量为22~24GPa，疲劳强度为93~100MPa，抗压强度为680~700MPa，耐生物老化性能强。
【专利说明】
耐生物老化性能强的玻璃碳、人工气管的制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及生物医药材料领域，尤其设及一种用于人工气管的玻璃碳及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 玻璃碳(GC)是一种新型的碳材料.玻璃碳，具有气密性和导电性好、热胀系数小、 质地坚硬和易于抛光成镜面、化学惰性、具有较高的氨超电位等特点，因此适用于做电化学 和电分析用的工作电极材料。因其端口形貌和结构特征类似玻璃而被称做玻璃碳，是1962 年由英国的化vi son和日本Yamada几乎同时发明了的。由于玻璃碳具有密度小、耐高溫、抗 渗透等特性，使其在化学工业、冶金工业、电子工业、生物工程等诸多领域有广泛的用途。
[0003] 玻璃碳具有气密性和导电性好、热胀系数小、质地坚硬和易于抛光成镜面、化学惰 性、具有较高的氨超电位等特点，因此适用于做电化学和电分析用的工作电极材料。电极的 形式有棒状、圆盘、旋转圆盘、旋转环盘电极等。玻璃碳电极适用的电位范围较宽，既可W在 负电位区研究无机物，也可W研究多在正电位区发生的有机物的氧化还原反应。用它作基 体，还可W制备隶膜玻碳电极和化学修饰电极。电极在使用前要进行表面抛光、化学处理和 电化学处理。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术的不足，提供一种用于人工气管的玻璃碳及其制备方法，玻 璃碳耐生物老化性能强。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用W下技术方案： 用于人工气管的玻璃碳，包括W下重量份计的原料:聚丙締腊40~100份、聚硅氧烷30 ~40份、醋酸纤维素80~100份、聚氯乙締20~30份、憐酸Ξ巧10~20份、氧化钟90~100份、 二氧化铁20~70份、聚二甲基硅氧烷60~90份。
[0006] 作为对本发明的进一步改进，用于人工气管的玻璃碳，包括W下重量份计的原料： 聚丙締腊70份、聚硅氧烷35份、醋酸纤维素90份、聚氯乙締25份、憐酸Ξ巧15份、氧化钟95 份、二氧化铁50份、聚二甲基硅氧烷70份。
[0007] 作为对本发明的进一步改进，二氧化铁的粒径为40~150μπι。
[000引作为对本发明的进一步改进，聚丙締腊的分子量为10000~20000。
[0009] 本发明还提供了一种用于人工气管的玻璃碳的制备方法。
[0010] -种用于人工气管的玻璃碳的制备方法，包括W下步骤:聚丙締腊、聚硅氧烷、醋 酸纤维素、聚氯乙締、憐酸Ξ巧、氧化钟、二氧化铁、聚二甲基硅氧烷混合均匀，烙化，冷却成 型；在无氧介质中进行碳化处理，然后升溫至2000~3000°C反应1~化，碳化处理时间为20 ~50min〇
[0011] -种人工气管，其采用上述玻璃碳制成。
[0012] 有益效果:现有技术的玻璃碳由于生物环境的腐蚀造成其中金属离子向周围组织 扩散，本发明的玻璃碳可w作为人工气管应用，不易腐蚀扩散，是因为经碳化处理后的玻璃 碳生物稳定性较好，弹性模量为22~24GPa，疲劳强度为93~100M化，抗压强度为680~ TOOMPa，耐生物老化性能强。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0014] 实施例1 用于人工气管的玻璃碳，包括W下重量份计的原料:聚丙締腊70份、聚硅氧烷35份、醋 酸纤维素90份、聚氯乙締25份、憐酸Ξ巧15份、氧化钟95份、二氧化铁50份、聚二甲基硅氧烷 70份。
[0015] 二氧化铁的粒径为100皿。
[0016] 聚丙締腊的分子量为15000。
[0017] -种用于人工气管的玻璃碳的制备方法，包括W下步骤:聚丙締腊、聚硅氧烷、醋 酸纤维素、聚氯乙締、憐酸Ξ巧、氧化钟、二氧化铁、聚二甲基硅氧烷混合均匀，烙化，冷却成 型;在无氧介质中进行碳化处理，然后升溫至2500°C反应1.化。
[0018] 碳化处理时间为40min。
[0019] 实施例2 用于人工气管的玻璃碳，包括W下重量份计的原料:聚丙締腊40份、聚硅氧烷30份、醋 酸纤维素80份、聚氯乙締 20份、憐酸Ξ巧10份、氧化钟90份、二氧化铁20份、聚二甲基硅氧烷 60份。
[0020] 二氧化铁的粒径为40皿。
[0021] 聚丙締腊的分子量为10000。
[0022] -种用于人工气管的玻璃碳的制备方法，包括W下步骤:聚丙締腊、聚硅氧烷、醋 酸纤维素、聚氯乙締、憐酸Ξ巧、氧化钟、二氧化铁、聚二甲基硅氧烷混合均匀，烙化，冷却成 型;在无氧介质中进行碳化处理，然后升溫至2000°C反应化。
[0023] 碳化处理时间为20min。
[0024] 实施例3 用于人工气管的玻璃碳，包括W下重量份计的原料:聚丙締腊100份、聚硅氧烷40份、醋 酸纤维素 100份、聚氯乙締30份、憐酸Ξ巧20份、氧化钟100份、二氧化铁70份、聚二甲基娃氧 烧90份。
[00巧]二氧化铁的粒径为150皿。
[00%] 聚丙締腊的分子量为20000。
[0027] -种用于人工气管的玻璃碳的制备方法，包括W下步骤:聚丙締腊、聚硅氧烷、醋 酸纤维素、聚氯乙締、憐酸Ξ巧、氧化钟、二氧化铁、聚二甲基硅氧烷混合均匀，烙化，冷却成 型;在无氧介质中进行碳化处理，然后升溫至3000°C反应化。
[0028] 碳化处理时间为50min。
[00巧]实施例4 用于人工气管的玻璃碳，包括W下重量份计的原料:聚丙締腊90份、聚硅氧烷33份、醋 酸纤维素85份、聚氯乙締 22份、憐酸Ξ巧12份、氧化钟93份、二氧化铁30份、聚二甲基硅氧烷 70份。
[0030] 二氧化铁的粒径为60皿。
[0031] 聚丙締腊的分子量为12000。
[0032] -种用于人工气管的玻璃碳的制备方法，包括W下步骤:聚丙締腊、聚硅氧烷、醋 酸纤维素、聚氯乙締、憐酸Ξ巧、氧化钟、二氧化铁、聚二甲基硅氧烷混合均匀，烙化，冷却成 型;在无氧介质中进行碳化处理，然后升溫至2200°C反应1.化。
[0033] 碳化处理时间为25min。
[0034] 实施例5 用于人工气管的玻璃碳，包括W下重量份计的原料:聚丙締腊80份、聚硅氧烷38份、醋 酸纤维素97份、聚氯乙締28份、憐酸Ξ巧18份、氧化钟98份、二氧化铁60份、聚二甲基硅氧烷 80份。
[00巧]二氧化铁的粒径为130皿。
[0036] 聚丙締腊的分子量为18000。
[0037] -种用于人工气管的玻璃碳的制备方法，包括W下步骤:聚丙締腊、聚硅氧烷、醋 酸纤维素、聚氯乙締、憐酸Ξ巧、氧化钟、二氧化铁、聚二甲基硅氧烷混合均匀，烙化，冷却成 型;在无氧介质中进行碳化处理，然后升溫至2800°C反应1.化。
[0038] 碳化处理时间为40min。
[0039] 对比例1 与实施例1相同，不同在于:省略在无氧介质中进行碳化处理的步骤。
[0040] 性能测试 测定实施例和对比例的产品性能，结果见表1。
[0041] 表 1
结论:经碳化处理后的玻璃碳生物稳定性较好，不会像现有技术的玻璃碳由于生物环 境的腐蚀造成其中金属离子向周围组织扩散，本发明的玻璃碳弹性模量为22~24GPa，疲劳 强度为93~lOOMPa，抗压强度为680~700MPa，耐生物老化性能强。
【主权项】
1. 用于人工气管的玻璃碳的制备方法，其特征在于，玻璃碳由以下重量份计的原料:聚 丙烯腈40份、聚硅氧烷30份、醋酸纤维素80份、聚氯乙烯20份、磷酸三钙10份、氧化钾90份、 二氧化钛20份、聚二甲基硅氧烷60份； 聚丙烯腈的分子量为10000~20000;碳化处理时间为20~50min; 所述的制备方法，包括以下步骤:聚丙烯腈、聚硅氧烷、醋酸纤维素、聚氯乙烯、磷酸三 钙、氧化钾、二氧化钛、聚二甲基硅氧烷混合均匀，熔化，冷却成型；在无氧介质中进行碳化 处理，然后升温至2000~3000°C反应1~2h。2. -种人工气管，其特征在于，其采用权利要求1所述的制备方法制得的玻璃碳制成。
【文档编号】A61L27/10GK105948749SQ201610310549
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2014年11月10日
【发明人】不公告发明人
【申请人】吴杰