[發(fā)明專利]一種玻璃碳及其制成的人工氣管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610311124.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105800589B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪蘭英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洪蘭英
• 主分類號(hào): C01B32/05
• 分類號(hào): C01B32/05;A61L27/46;A61L27/50
• 代理公司: 杭州知瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司33271
• 代理人: 歐陽(yáng)海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域，尤其涉及一種用于人工氣管的玻璃碳及其制備方法。

背景技術(shù)

玻璃碳(GC)是一種新型的碳材料．玻璃碳，具有氣密性和導(dǎo)電性好、熱脹系數(shù)小、質(zhì)地堅(jiān)硬和易于拋光成鏡面、化學(xué)惰性、具有較高的氫超電位等特點(diǎn)，因此適用于做電化學(xué)和電分析用的工作電極材料。因其端口形貌和結(jié)構(gòu)特征類似玻璃而被稱做玻璃碳，是1962年由英國(guó)的Davison和日本Yamada幾乎同時(shí)發(fā)明了的。由于玻璃碳具有密度小、耐高溫、抗?jié)B透等特性，使其在化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)、電子工業(yè)、生物工程等諸多領(lǐng)域有廣泛的用途。

玻璃碳具有氣密性和導(dǎo)電性好、熱脹系數(shù)小、質(zhì)地堅(jiān)硬和易于拋光成鏡面、化學(xué)惰性、具有較高的氫超電位等特點(diǎn)，因此適用于做電化學(xué)和電分析用的工作電極材料。電極的形式有棒狀、圓盤、旋轉(zhuǎn)圓盤、旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極等。玻璃碳電極適用的電位范圍較寬，既可以在負(fù)電位區(qū)研究無(wú)機(jī)物，也可以研究多在正電位區(qū)發(fā)生的有機(jī)物的氧化還原反應(yīng)。用它作基體，還可以制備汞膜玻碳電極和化學(xué)修飾電極。電極在使用前要進(jìn)行表面拋光、化學(xué)處理和電化學(xué)處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于人工氣管的玻璃碳及其制備方法，玻璃碳耐生物老化性能強(qiáng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

用于人工氣管的玻璃碳，包括以下重量份計(jì)的原料：聚丙烯腈40～100份、聚硅氧烷30～40份、醋酸纖維素80～100份、聚氯乙烯20～30份、磷酸三鈣10～20份、氧化鉀90～100份、二氧化鈦20～70份、聚二甲基硅氧烷60～90份。

作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，用于人工氣管的玻璃碳，包括以下重量份計(jì)的原料：聚丙烯腈70份、聚硅氧烷35份、醋酸纖維素90份、聚氯乙烯25份、磷酸三鈣15份、氧化鉀95份、二氧化鈦50份、聚二甲基硅氧烷70份。

作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，二氧化鈦的粒徑為40～150μm。

作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，聚丙烯腈的分子量為10000～20000。

本發(fā)明還提供了一種用于人工氣管的玻璃碳的制備方法。

一種用于人工氣管的玻璃碳的制備方法，包括以下步驟：聚丙烯腈、聚硅氧烷、醋酸纖維素、聚氯乙烯、磷酸三鈣、氧化鉀、二氧化鈦、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化，冷卻成型；在無(wú)氧介質(zhì)中進(jìn)行碳化處理，然后升溫至2000～3000℃反應(yīng)1～2h，碳化處理時(shí)間為20～50min。

一種人工氣管，其采用上述玻璃碳制成。

有益效果：現(xiàn)有技術(shù)的玻璃碳由于生物環(huán)境的腐蝕造成其中金屬離子向周圍組織擴(kuò)散，本發(fā)明的玻璃碳可以作為人工氣管應(yīng)用，不易腐蝕擴(kuò)散，是因?yàn)榻?jīng)碳化處理后的玻璃碳生物穩(wěn)定性較好，彈性模量為22～24GPa，疲勞強(qiáng)度為93～100MPa，抗壓強(qiáng)度為680～700MPa，耐生物老化性能強(qiáng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

用于人工氣管的玻璃碳，包括以下重量份計(jì)的原料：聚丙烯腈70份、聚硅氧烷35份、醋酸纖維素90份、聚氯乙烯25份、磷酸三鈣15份、氧化鉀95份、二氧化鈦50份、聚二甲基硅氧烷70份。

二氧化鈦的粒徑為100μm。

聚丙烯腈的分子量為15000。

一種用于人工氣管的玻璃碳的制備方法，包括以下步驟：聚丙烯腈、聚硅氧烷、醋酸纖維素、聚氯乙烯、磷酸三鈣、氧化鉀、二氧化鈦、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化，冷卻成型；在無(wú)氧介質(zhì)中進(jìn)行碳化處理，然后升溫至2500℃反應(yīng)1.5h。

碳化處理時(shí)間為40min。

實(shí)施例2

用于人工氣管的玻璃碳，包括以下重量份計(jì)的原料：聚丙烯腈40份、聚硅氧烷30份、醋酸纖維素80份、聚氯乙烯20份、磷酸三鈣10份、氧化鉀90份、二氧化鈦20份、聚二甲基硅氧烷60份。

二氧化鈦的粒徑為40μm。

聚丙烯腈的分子量為10000。

一種用于人工氣管的玻璃碳的制備方法，包括以下步驟：聚丙烯腈、聚硅氧烷、醋酸纖維素、聚氯乙烯、磷酸三鈣、氧化鉀、二氧化鈦、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化，冷卻成型；在無(wú)氧介質(zhì)中進(jìn)行碳化處理，然后升溫至2000℃反應(yīng)1h。

碳化處理時(shí)間為20min。

實(shí)施例3

用于人工氣管的玻璃碳，包括以下重量份計(jì)的原料：聚丙烯腈100份、聚硅氧烷40份、醋酸纖維素100份、聚氯乙烯30份、磷酸三鈣20份、氧化鉀100份、二氧化鈦70份、聚二甲基硅氧烷90份。