用于医疗器具的复合吸波材料的制作方法

文档序号:11721480阅读:326来源:国知局

本申请涉及吸波材料领域,尤其涉及一种用于医疗器具的复合吸波材料。



背景技术:

目前,医疗器具大多采用高温蒸汽消毒,也有采用高温、紫外线等物理方法进行消毒,或采用消毒剂、臭氧等化学方式进行杀菌消毒,但这些方法普遍存在杀菌速度慢,需要时间长,消毒剂残留或某些病毒并不能完全杀死的缺点,这使得医疗器具在医疗设施简陋、紧急医疗事故场所反复利用的效率不高。



技术实现要素:

本发明旨在提供一种用于医疗器具的复合吸波材料,以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种用于医疗器具的复合吸波材料,该复合吸波材料包括如下质量百分比的物质:硅橡胶40%、铁氧体43%、羟基铁粉15%、交联剂2%,其中,该铁氧体为空心结构nife2o4,其外层依次包覆有氧化钨、sio2和tio2。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

本发明的复合吸波材料具有优异的柔性、耐热性能好、吸波效果好,加热速度快的优点,3分钟内温度可达200度,且耐化学腐蚀,可长期使用,另外,本发明复合吸波材料的制作工艺简单,效率高,且生产成本低,采用该复合吸波材料黏贴于金属医疗器具表面,利用材料吸收微波的方式来快速加热,达到杀菌消毒的目的。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明所述铁氧体的结构示意图。

其中,1-空心结构nife2o4,2-氧化钨,3-sio2,4-tio2,

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请的实施例涉及一种用于医疗器具的复合吸波材料,其包括如下质量百分比的物质:硅橡胶40%、铁氧体43%、羟基铁粉15%、交联剂2%;

其中,该复合吸波材料的制备方法为:

步骤1,将硅橡胶在室温下于开放式炼胶机上开炼,充分薄通;

步骤2,加入铁氧体、羟基铁粉继续开炼至分散均匀;

步骤3,加入交联剂反复薄通,下片;

步骤4,将开炼好的复合吸波材料于平板硫化机中硫化,最终得到复合吸波材料。

使用时,将该复合吸波材料黏贴于金属医疗器具表面,该复合吸波材料具有优异的柔性、耐热性能好、吸波效果好,加热速度快,3分钟内温度可达200度,且耐化学腐蚀,可长期使用,另外,本发明复合吸波材料的制作工艺简单,效率高,且生产成本低,采用该复合吸波材料黏贴于金属医疗器具表面,利用材料吸收微波的方式来快速加热,达到杀菌消毒的目的。

上述所述的复合吸波材料中,参考图1,为本申请所述铁氧体的结构示意图,该铁氧体为空心结构nife2o41,其外层依次包覆有氧化钨2、sio23和tio24;其中该空心结构nife2o41的制作步骤为:首先,称取适量的表面活性剂聚乙二醇(peg)、十二烷基苯磺酸铵(sdbs)溶于蒸馏水中,再向其中按化学计量比1:2加入一定量的fe(no3)3·9h2o、ni(no3)2·6h2o,用co(nh2)2调节ph到10~11之间,搅拌均匀,得到前驱体溶液;然后,筛选出直径为20μm的油菜花花花粉,用酒精漂洗、干燥;然后,将干燥的花粉加入到上述前驱体溶液中,强力搅拌15h,将前驱体溶液转入高压釜中于240℃反应12h,自然冷却,经固液分离、洗涤、干燥,在空气退火炉中以2℃/min的升温速率升到600℃煅烧5h,去除花粉,得到空心结构nife2o41。

本申请中,以花粉粒子为模板,采用水热合成法制备nife2o4,然后经过烧结,将花粉模板去除,制备形成了空心结构的nife2o4;花粉表面具有凹凸不平的多孔状结构,在自然界中比较长常见,将其应用于吸波材料中的技术方案不多,本申请的技术方案中,以花粉为模板水热合成空心结构的nife2o4,该nife2o4的空心结构产生了两方面的效果:1.由于空心结构,使得该nife2o4密度有效降低,实现轻质化的要求;2.由于空心结构,电磁波入射到其中时,增加了电磁波的反射次数,有效增加了其电磁损耗,提高其微波吸收性能。

在上述所述铁氧体中,其外层依次包覆有氧化钨2、sio23和tio24,其中,

该氧化钨2的包覆过程为:将适量的wcl6溶解在无水乙醇溶液中,在室温下搅拌6h,然后将其置于60℃的烘箱中静置24h,加入适量的含有聚乙二醇的无水乙醇溶液,得到wo3前驱体溶液,然后将上述的空心结构nife2o4加入该乙醇溶液中,搅拌均匀,静置5天,经固液分离、洗涤、干燥后得到空心结构氧化钨/nife2o4。

该sio23的包覆过程为:称取一定量的上述空心结构氧化钨/nife2o4加入到无水乙醇溶液中,超声搅拌,然后加入适量的h2o,加入适量的正硅酸乙酯无水乙醇混合液,最后缓慢滴加氨水调节ph,再次超声分散搅拌,加入少量柠檬酸修饰表面,过滤,洗涤,干燥得到空心结构sio2/氧化钨/nife2o4。

该tio24的包覆过程为:

首先,表面处理sio2/氧化钨/nife2o4:将去离子水、乳化剂十二烷基苯磺酸铵(sdbs)、聚氧乙烯辛基酚醚(op-10)加入装有机械搅拌、回流冷凝管、氮气保护及温度计的反应容器中,水浴加热至70℃,搅拌使其溶解得到备用的乳化体系;将硅烷偶联剂kh-570和上步的sio2/氧化钨/nife2o4加入到苯乙烯中,超声10min后加入乳化体系,乳化半小时后再加入引发剂过硫酸铵和缓冲剂nahco3,升温至80℃并保温2.0h,再升至90℃保温0.5h后停止反应,破乳,用热水反复洗涤,干燥得到ps/sio2/氧化钨/nife2o4;

制备tio2/sio2/氧化钨/nife2o4:在烧瓶中加入去离子水,然后加入适量sdbs和聚乙烯吡咯烷酮(pvp),用盐酸调节其ph值为2.3,然后边搅拌边将钛酸四丁酯和无水乙醇的混合溶液加入,然后加入五水硝酸钴和硝酸铈的无水乙醇溶液,继续搅拌1h,然后加入上述的ps/sio2/氧化钨/nife2o4,用氨水调节ph值,在60℃下静置24h,用蒸馏水和无水乙醇洗涤,干燥后得到tio2/ps/sio2/氧化钨/nife2o4,去除ps,在600℃煅烧5h得到空心结构的tio2/sio2/氧化钨/nife2o4,即得本申请的铁氧体。

本申请的铁氧体,具体为在空心结构nife2o4外层依次包覆有氧化钨、sio2和tio2,其中nife2o4为磁性相,氧化钨、sio2和tio2为非磁性相,tio2是一种化学性质稳定的半导体材料,一般表现为光催化性能,用于光催化自清洁材料,或者用于造纸、橡胶等制品中,作为填充剂、着色剂使用,本申请中将其与nife2o4结合,可以提高nife2o4的微波损耗效率,明显改善其电磁参数,特别是对复磁导率虚部改善明显,提高其微波吸收性能;然而,由于tio2的介电常数较大,nife2o4与tio2直接结合,会大幅增加吸波材料的介电常数,不利于吸波材料的空间阻抗匹配,为了改善nife2o4与tio2复合材料的电磁参数,本申请的技术方案中,在nife2o4与tio2之间增加了氧化钨和sio2材料,即,设计合成了多层空心结构的tio2/sio2/氧化钨/nife2o4,其表现良好的吸波性能应用于医疗器具上时,能够达到快速加入的目的。

以上所述仅为本发明的较佳方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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