Роль и применение полимеров в современной медицине

В современном строительстве термопластичные полимеры находят самое широкое применение благодаря сочетанию прочности, долговечности и универсальности. В отличие от термореактивной пластмассы, термопласты могут размягчаться при нагревании, а затем отвердевать и восстанавливать исходные свойства при остывании. Эта особенность позволила стать таким материалам, как полиэтилен, ПВХ и полипропилен одними из ключевых в строительстве.

Подробный обзор

Возможности полимеров

На моей ладони — обычный “пенициллиновый” флакончик с желтоватым порошком. Я уже знаю, что если в конце операции, перед ушиванием раны, хирург припудрит все ее слои этим порошком ( при повышенном риске инфицирования процедуру делают и в начале операции, можно обработать травматические и боевые раны на этапе эвакуации), то лечение антибиотиками потом просто будет не нужно.

Абсорбент амбипор — так называется порошок — уже включает в себя антимикробное средство. Оно действует несколько суток, быстро подсушивает рану, а где-то через месяц рассасывается внутри организма.

— Одна упаковка амбипора, — рассказывает заведующий лабораторией биосовместимых и биоактивных полимеров и изделий для восстановительной хирургии доктор фармацевтических наук Сергей Иванович БЕЛЫХ,- заменяет трех-пятидневный курс лечения антибиотиков (9-15 флаконов) да минус расходы на одноразовые шприцы, спирт, трудозатраты… А самое главное — частота послеоперационный нагноений сокращается в 4-4,5 раза.

В этой же лаборатории родились пленки, обеспечивающие биологическую герметичность швов (например, на кишечнике), с мощным антиспаечным эффектом и другими свойствами, позволяющими хирургам эффективнее, быстрее, дешевле лечить многие заболевания, в том числе печени, легких.

На базе созданных в отделе специальных полимеров появилось целое семейство штифтов, различных стержней для соединения костных тканей, замещения тел и дисков позвонков, заполнения костных полостей. Все они внутри организма оказывают длительное антимикробное действие и постепенно замещаются костной тканью. Такой штифт не нужно, как при использовании обычных металлических, удалять, что избавляет больного от дополнительной операции.

Читайте также:  Воспаление прямой кишки (проктит): симптомы, диагностика, лечение

Полимерные отходы, что к ним относится

Полимерные отходы представляют собой разные виды отслуживших изделий и материалов, изготовленных из синтетических полимеров. Производством последних занимаются на промышленных предприятиях, при этом из простых веществ (мономеров) посредством проведения реакций полимеризации и поликонденсации получают различные полимерные (высокомолекулярные) продукты.

Безусловно, продукция из полимеров имеет массу преимуществ, связанных со свойствами материала и экономической целесообразностью его использования. Однако синтетические высокомолекулярные соединения крайне сложно поддаются биологическому разложению, что негативно сказывается на экологии.

Полимерные отходы, что к ним относится

Отходы полимеров в огромном количестве образуются при изготовлении пластиков и изделий из них. К промышленному полимерному мусору относятся, например, части пластмассовых труб, остатки, остающиеся при производстве пластиковых (ПВХ) окон и т.д.

Большую долю составляют бытовые полимерные отходы. Эта обширная группа состоит из:

  • пластиковых бутылок;
  • упаковок из полиэтилена;
  • полимерной пленки;
  • корпусов разных видов техники (бытовой, садовой и т.п.);
  • ящиков из пластмассы и других пластиковых емкостей;
  • оконных профилей и т.д.
Полимерные отходы, что к ним относится

Доля бытовых полимерных отходов от всего объема данного вида мусора составляет свыше 60%.

Области применения термопластичных полимеров в строительстве

Применение полимеров в строительстве можно условно охарактеризовать следующими векторами:

  • Инженерные сети. Полимеры трубных марок широко применяют для изготовления коммуникаций под водоснабжение, канализацию, отопление.
  • Непосредственно строительные материалы. Термопласты применяются для изготовления декоративных изделий, а также блоков и плит, используемых непосредственно в конструкциях. Наиболее распространенный вариант применения – оконные рамы из ПВХ, которые де-факто стали промышленным стандартом остекления в РФ, доминируя на рынке.
  • Изоляция. Термопласты широко применяются для изоляции тепла, звука, электроэнергии, пара, воды. Особенно эффективны вспененные термопласты, которые за счет внедрения в структуру материала пор обеспечивают улучшенные барьерные свойства.
  • Крепежные изделия. Пластиковые дюбеля – наиболее распространенное в современных условиях крепежное решение. За счет простой и прочной конструкции они надежно закрепляются в различных материалах и позволяют надежно произвести монтаж.
  • Вспомогательные функции при организации строительного процесса. К примеру, термопласты широко применяются для изготовления пленок, используемых в ходе строительных работ, а также для изготовления мелких вспомогательных изделий и приспособлений.

Сфера применения термопластов непрерывно расширяется, так как производители строительных материалов и сопутствующих товаров постоянно внедряют различные новинки.

Классификация и свойства полимерных материалов

Полимерные материалы в зависимости от состава или количества компонентов подразделяются на ненаполненные, представленные только одним связующим (полимером) — органическое стекло, в большинстве случаев полиэтиленовая пленка; наполненные, в состав которых для получения требуемого комплекса свойств могут входить наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, отвердители, пигменты — стеклопластики, текстолит, линолеум и газонаполненные (пено- и поропласты) — пенополистирол, пенополиуретан и др.

Читайте также:  Лапаротомия. Виды лапаротомий — презентация онлайн

В зависимости от физического состояния при нормальной температуре и вязкоупругих свойств полимерные материалы бывают жесткие, полужесткие, мягкие и эластичные.

Жесткие — это твердые, упругие материалы аморфной структуры, имеющие модуль упругости более 1000 МПа. Они хрупко разрушаются с незначительным удлинением при разрыве. К ним относят фенопласты, аминопласты, пластмассы на основе глифталевых и других полимеров.

Плотность полимерных материалов чаще всего находится в пределах кг/м3, т.е. они в 2 раза легче алюминия и в 5.6 раз легче стали. Вместе с тем плотность пористых полимерных материалов (пенопластов) может составлять кг/м3, а плотных — превышать 2 000 кг/м3.

Прочность при сжатии полимерных материалов в большинстве случаев превосходит многие традиционные строительные материалы (бетон, кирпич, древесину) и составляет для ненаполненных полимеров около 70 МПа, армированных пластиков — более 200 МПа, при растяжении — для материалов с порошкообразным наполнителем МПа, у стекловолокнистых — МПа и более.

Теплопроводность таких материалов зависит от их пористости и технологии производства. У пено- и поропластов она составляет 0,03.0,04 Вт/м-К, у остальных — 0,2.0,7 Вт/мК или в раз ниже, чем у металлов.

Недостатком многих полимерных материалов является низкая теплостойкость. Например, у большинства из них (на основе полистирола, поливинилхлорида, полиэтилена и других полимеров) теплостойкость составляет °С. На основе фенолоформальдегидных смол теплостойкость может достигать 200 °С и лишь на кремнийорганических полимерах — 350 °С.

Являясь углеводородными соединениями, многие полимерные материалы сгораемы или имеют низкую огнестойкость. К легковоспламеняемым и сгораемым с обильным выделением сажи относятся изделия на основе полиэтилена, полистирола, производных целлюлозы. Трудно сгораемыми являются изделия на основе поливинилхлорида, полиэфирные стеклопластики, фенопласты, которые при повышенной температуре лишь обугливаются. Негорючими являются полимерные материалы с большим содержанием хлора, фтора или кремния.

Многие полимерные материалы при переработке, горении и даже нагревании выделяют опасные для здоровья вещества, такие как угарный газ, фенол, формальдегид, фосген, соляную кислоту и др. Значительным недостаткам их является также высокий коэффициент термического расширения — от 2 до 10 раз выше, чем у стали.

Полимерным материалам свойственна усадка при затвердевании, достигающая 5.8 %. У большей части из них низкий модуль упругости, значительно ниже, чем у металлов. При длительных нагрузках они обладают большой ползучестью. С повышением температуры ползучесть еще больше возрастает, что приводит к нежелательным деформациям.

Читайте также:  Узловой эутиреоидный зоб щитовидной железы лечение

Технология полимеров (Воробьев В. А., Андрианов Р. А.)

Здесь можно разместить свое видео с You TUBE!

Описание книги Технология полимеров Воробьев В. А., Андрианов Р. А.

В учебнике освещаются вопросы технологии полимеров, дается описание промышленных способов производства полимеров, свойств и области применения их в промышленности полимерных строительных материалов.

Второе издание (первое вышло в 1971 году) дополнено описанием технологии и свойств новых видов полимеров. Большое внимание уделено вопросам охраны труда.

Предназначается для студентов ВУЗов специальности «Производство строительных изделий и конструкций».

Введение:

  • Общие сведения.
  • Сырьевая база для производства полимеров
  • Классификация полимеров.

Общие закономерности реакции цепной полимеризации:

  • Радикальная полимеризация.
  • Ионная полимеризация.
  • Строение полимеризационных полимеров.
  • Способы осуществления реакции полимеризации.

Полиэтилен:

  • Сырье.
  • Получение полиэтилена при высоком давлении.
  • Получение полиэтилена при низком давлении.
  • Свойства и применение полиэтилена.

Полипропилен:

  • Сырье и получение полипропилена.
  • Свойства и применение полипропилена.

Полиизобутилен:

  • Сырье и получение полиизобутилена.
  • Свойства и применение полиизобутилена.

Поливинилхлорид:

  • Сырье и получение поливинилхлорида.
  • Свойства и применение поливинилхлорида.

Поливинилиденхлорид:

  • Сырье и получение поливинилиденхлорида.
  • Свойства и применение поливинилиденхлорида.

Политетрафторэтилен и политрифторхлорэтилен:

  • Политетрафторэтилен.
  • Политрифторхлорэтилен.

Полистирол:

  • Сырье и получение полистирола.
  • Свойства и применение полистирола.
  • Модифицированный полистирол.

Полимеры винилового спирта и его производных:

  • Поливинилацетат.
  • Поливиниловый спирт.
  • Поливинилацетали.

Полимеры производных акриловой и метакриловой кислот:

Технология полимеров (Воробьев В. А., Андрианов Р. А.)
  • Сырье и получение производных акриловой и метакриловой кислот.
  • Свойства и применение производных акриловой и метакриловой кислот.
  • Полиакрилонитрил.

Кумароно-инденовые полимеры:

  • Сырье и получение кумароно-инденовых полимеров.
  • Свойства и применение кумароно-инденовых полимеров.

Общие закономерности реакции поликонденсации и ступенчатой полимеризации:

  • Поликонденсация.
  • Ступенчатая полимеризация.

Феноло-альдегидные полимеры:

  • Сырье.
  • Закономерности поликонденсации фенолов с альдегидами.
  • Получение феноло-альдегидных олигомеров.
  • Свойства и применение феноло-альдегидных олигомеров.

Амино-формальдегидные полимеры:

  • Сырье.
  • Закономерности поликонденсации амино-формальдегидных полимеров.
  • Получение амино-формальдегидных полимеров.
  • Свойства и применение амино-формальдегидных полимеров.

Кремнийорганические полимеры:

  • Особенности химии кремния.
  • Сырье.
  • Закономерности поликонденсации кремнийорганических полимеров.
  • Получение кремнийорганических полимеров.
  • Свойства и применение кремнийорганических полимеров.

Полиуретаны и полимочевины:

  • Полиуретаны.
  • Полимочевины.

Эпоксидные полимеры:

  • Сырье.
  • Закономерности поликонденсации эпоксидных полимеров.
  • Получение диановых эпоксидных олигомеров.
  • Получение других видов эпоксидных олигомеров.
  • Модифицированные эпоксидные смолы
  • Свойства, способы отверждения и применение эпоксидных полимеров.

Простые и сложные полиэфирные полимеры:

  • Простые полиэфиры.
  • Линейные полиэфиры.
  • Поликарбонаты.
  • Алкидные полимеры.
  • Ненасыщенные полиэфиры.

Полиамиды:

  • Сырье.
  • Получение поликапролактама.
  • Получение полигексаметилендипамида.
  • Свойства и применение полиамидов.

Фурановые полимеры:

  • Получение фурфуроло-ацетонового мономера.
  • Получение фуриловых олигомеров.
  • Свойства и применение фурановых полимеров.

Эфиры целюлозы:

  • Целлюлоза.
  • Получение сложных и смешанных эфиров целлюлозы.
  • Получение простых эфиров целлюлозы.

Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

МЕТКИ поликондесационные полимерыполимеризацияреактопластыскачатьТермопласты

Популярно в Библиотеке