Polyetheretherketon(KIJKJE)is een speciaal technisch plastic met ultrahoge prestaties, ontwikkeld door de British Imperial Chemical Industries (ICI) in 1978. Omdat PEEK een aromatisch kristallijn thermoplastisch polymeermateriaal is met een smeltpunt van 334 graden, heeft het een hoge mechanische sterkte, hoge temperatuurbestendigheid, impact weerstand, vlamvertraging, zuur- en alkalibestendigheid, hydrolysebestendigheid, slijtvastheid, weerstand tegen vermoeidheid, weerstand tegen straling en uitstekende elektrische eigenschappen. In de meeste gevallen kan het metalen, legeringen, keramiek en andere materialen vervangen.
Moleculaire structuur van PEEK
Hoewel het een samengesteld materiaal is, produceert het bij verbranding geen niet-giftige gassen. Daarom breiden de toepassingsgebieden zich vandaag de dag snel uit wanneer een groen en milieuvriendelijk ontwerp wordt bepleit.
0１
Bereiding van PEEK
PEEK wordt gesynthetiseerd met behulp van 4,4-difluorbenzofenon, hydrochinon en natriumcarbonaat als grondstoffen, difenylsulfon als oplosmiddel, en onder bescherming van stikstof wordt de polymeer PEEK-hars verkregen door geleidelijk te verwarmen tot een temperatuur dichtbij het smeltpunt van het polymeer (320 graden). De reactieformule is als volgt:
Reactieformule voor PEEK-synthese
De kosten van PEEK zijn voornamelijk afhankelijk van het zeer zuivere monomeer 4,4-difluorbenzofenon. Er zijn veel methoden voor de synthese ervan, waaronder voornamelijk condensatie van benzeenverbindingen, halogeenuitwisseling, katalytische dehydratatie, dichloorethyleenoxidatie, Friedel-Crafts-alkylering en diazotisering. De eerste vier methoden hebben nadelen zoals een lage reactieopbrengst, een hoog gehalte aan onzuiverheden zoals isomeren, een complex raffinageproces en in verschillende mate hoge productiekosten.
De huidige productiemethoden zijn voornamelijk Friedel-Crafts-alkylering en diazotisering. Friedel-Crafts-alkylering heeft gemakkelijk verkrijgbare grondstoffen, een korte syntheseroute, hoge opbrengst en lage productiekosten. De synthesereactieformule is als volgt:
Friedel-Crafts alkyleringsreactieformule voor het synthetiseren van PEEK
02
PEEK-productieproces
PEEK heeft twee synthetische routes: nucleofiele substitutie en elektrofiele substitutie. Vanwege de nadelen van de elektrofiele substitutieroute, zoals gemakkelijke vertakking van het product, grote hoeveelheid katalysator en oplosmiddel, en milieuonvriendelijkheid, wordt de nucleofiele substitutieroute over het algemeen internationaal gebruikt. Alleen China en het Verenigd Koninkrijk hebben fabrikanten die echt over PEEK-productietechnologie beschikken. De meeste buitenlandse landen gebruiken het proces van Victrex in Groot-Brittannië om PEEK-harsgrondstoffen te bereiden, terwijl in eigen land voornamelijk het proces van Jilin University wordt gebruikt.
03
Fysische en chemische eigenschappen van PEEK-materialen
(1) Lage elasticiteitsmodulus dichtbij die van bot (PEEK is ongeveer 3,8 GPa, spongieus bot is 3.2-7.8GPa, corticaal bot is 17-20 GPa en titaniumlegering TC4 is ongeveer 110 GPa), wat het stressafschermende effect kan voorkomen en het omliggende bot op zijn oorspronkelijke sterkte kan houden.
(2) Het kan door röntgenfoto's heen gaan en komt niet naar voren tijdens CT- en MRI-scans, waardoor het gemakkelijker wordt om de botgroei en het genezingsproces te evalueren; in sommige gevallen, wanneer het nodig is om het implantaat te zien, kan dit ook door middel van modificatie worden bereikt. Bovendien heeft het een sterke stralingsweerstand. PEEK heeft een zeer stabiele chemische structuur. PEEK-onderdelen kunnen ook normaal werken onder hoge doses ioniserende straling.
(3) Uitstekende sterilisatieprestaties. Zelfs als het langdurig wordt blootgesteld aan hete stoom, ethyleenoxide en gammastraling, kan het nog steeds zijn oorspronkelijke eigenschappen behouden. Het kan lange tijd worden gebruikt bij een ruwe temperatuur van 250 graden, en de onmiddellijke gebruikstemperatuur kan 300 graden bereiken.
(4) Goede biocompatibiliteit.
(5) Mechanische eigenschappen kunnen worden aangepast. Er kunnen verschillende additieven worden toegevoegd, waaronder koolstofvezel, bariumsulfaat en glasvezel, om aan verschillende specifieke toepassingsvereisten te voldoen.
(6) Grotere ontwerpvrijheid. Het kan eenvoudig worden vervaardigd uit halffabrikaten of worden geproduceerd door middel van spuitgieten. PEEK-gieten kan spuitgieten, extrusiegieten en 3D-printtechnologie zijn.
Huidige toepassingen in orthopedische medische hulpmiddelen
Sportgeneeskunde, gewrichtsveld, craniomaxillofaciale chirurgie, interspinaal apparaat.
Momenteel zijn bedrijven die op dit gebied betrokken zijn, zoals MDT, Depuy, Jiangsu Junhua, Smith & Nephew en andere fabrikanten, allemaal bezig met ontwikkelen en produceren.
Spuitgiet- en extrusieprocessen die voldoen aan biocompatibiliteit zijn een belangrijke richting.
04
Medische katheters
De stroomopwaartse sector van de medische katheterindustrie omvat voornamelijk de materiaalindustrie, de industrie voor de productie van automatiseringsapparatuur, de productie van accessoires voor medische hulpmiddelen en andere industrieën, en de stroomafwaartse sector bestaat uit medische instellingen.
Onder hen heeft voldoende upstream-aanbod weinig impact op de industrie, en downstream-vraag is de kernfactor voor de groei en winstgevendheid van de medische katheterindustrie. Bovendien is het marktaandeel van medische katheters van lokale bedrijven de afgelopen jaren vrij groot, waaronder Jiangsu Junhua en Fujian Anping een groot productie- en verkoopvolume van PEEK medische katheters. Naarmate de alomvattende kracht van grote binnenlandse bedrijven in de toekomst verder wordt verbeterd, zal de marktconcentratie verder worden verbeterd.
De ontwikkeling van de medische katheterindustrie in mijn land begint vorm te krijgen, en het algemene patroon is naar buiten gericht. Naast het voldoen aan de binnenlandse vraag, worden producten elk jaar meer geëxporteerd. Tegelijkertijd importeert mijn land ook elk jaar een groot aantal medische katheters om aan de vraag van de binnenlandse markt naar verschillende producten te voldoen. PEEK medische katheters zijn basisproducten voor medische hulpmiddelen en worden veel gebruikt bij diagnose, behandeling, monitoring, eerste hulp, drainage, perfusie, gastoediening, bloedtoediening en revalidatie. Met de ontwikkeling van moderne wetenschap en technologie blijft de gemiddelde levensverwachting in de wereld groeien en wordt de vergrijzingstrend steeds intenser. Het toepassingsgebied van medische katheters in moderne medische diagnose en behandeling en thuiszorg zal blijven toenemen, en het belang zal blijven toenemen. toename. De industrie heeft een groot potentieel voor toekomstige ontwikkeling.
05
KIJKJEproductie van katheters
De productie van PEEK-medische katheters stelt milieueisen, apparatuur en grondstoffen moeten voldoen aan de ISO13485-normen en moeten strikt worden gesteriliseerd en gedesinfecteerd. Tegelijkertijd moet de katheter veel nabewerkingen ondergaan, zoals ringprinten, eindafdichten, uitzetten, ponsen en vast buigen. Momenteel zijn Jiangsu Junhua Special Plastics en Fujian Anping relatief professioneel in de productie van PEEK-katheters in China.
Er zijn veel categorieën medische hulpmiddelen, die kunnen worden onderverdeeld in vier categorieën: medische verbruiksartikelen van hoge waarde, medische verbruiksartikelen van lage waarde, medische apparatuur en IVD (in vitro diagnostiek). Volgens verschillende gebruiksscenario's en functies worden hoogwaardige medische verbruiksartikelen onderverdeeld in orthopedische implantaten, vasculaire interventies, neurochirurgie, oogheelkunde, elektrofysiologie en pacemakers, enz. Volgens technische principes en functionele verschillen kan medische apparatuur worden onderverdeeld in diagnostische apparatuur (beeldvorming diagnose zoals DR, kleurenechografie, magnetische resonantiebeeldvorming), behandelingsapparatuur (diverse chirurgische instrumenten, radiotherapiemachines), enz.; Hoewel de onderverdelingen van medische apparatuur sterk variëren, vereist elke schakel zijn deelname, en de voorbereiding van medische apparatuur omvat polymere materialen, elektronica, machines, biowetenschappen, enz.
