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常见医用高分子材料的简易鉴定方法介绍

作者:张建娟   来源:天津哈娜好医材有限公司   评论:0 点击:

 
       医用高分子材料种类较多,分结晶型和非结晶型,分子链有直链、支链和网状,构象多样,有硬塑料也有软塑料,聚集态结构非常复杂,从外观很难分辨高聚物的种类。本文介绍了高分子材料的简单鉴定和判别方法。此法有助于临床实际使用中,在缺少仪器分析等手段的情况下,医护人员可用最简单、可行和经验大体判断高聚物材料的属性。
 
一、前言
 
       随着医用高分子科学技术不断发展和医疗使用领域不断扩大以及种类不断增加,医用高分子材料涵盖的医疗领域越来越广泛,医护人员接触高分子材料的机会越来越多。当使用某一种新的医用塑料制品时,医护人员首先需要了解制品由什么材料做成? 性能如何?是否可以用最简单的方法确知高聚物主要成分等是经常遇到的问题。 
 
       精确测定未知高分子材料的组成与结构,剖析其各种成份与用量,必须借助各种专门分析仪器(如:气相色谱、质谱或气-质联仪等)才能完成。在仪器分析过程中,还须有相应的已知标物制成标准谱图,分析条件的设定,样品制备,之后还要用样品的谱图与相应的高分子材料标准谱图或查阅相关文献进行比对,以确定材料种类,比较麻烦。如果对制品的主要成份只需一般了解或对高分子材料的类别粗略掌握,那就可以采用最简单的方法进行定性分析,或鉴别或分类,以期对下一步将要进行的工作或制品的用途有一个提前预判或预估。当然这要在熟悉材料的物理性质和化学性质等的基础上,根据制品的比重、燃烧现象和气味等就能初步确定其组成和基本结构。
 
       要判别高分子材料的种类,平时要有意识的对已知高分子材料多进行燃烧和加热试验,观察它们的烟雾颜色、火焰状态、燃烧难易和嗅气味等,体会它们的现象,增加感性认识,积累经验,以便在实际应用中,在临床上对高分子材料归属的判断会对医护人员有所帮助。
 
二、医用高分子材料种类
 
       在高分子制品中,目前临床上经常会遇到的不外乎有以下几种材料类型:
 
       塑料类:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乙烯醇缩醛类和环氧树脂等。
       橡胶类:硅橡胶、天然橡胶、聚氨酯弹性体等。
       纤维类:涤纶、尼龙、聚四氟乙烯和聚丙烯等。
 
三、医用高分子材料鉴别
 
    以下简单介绍几种较典型且较常用的医用高分子材料在燃烧或加热后出现的现象,根据这些现象大致可以判断医用高分子材料的种属。
 
1、比重
 
       在上述医用高分子中,由于聚乙烯、聚丙烯和乙醋共聚物(EVA)的比重均比水小,而漂浮在水上,其它材料放入水中都下沉。为此,将制品或剪下的小块投入水中,浮者即为聚乙烯、聚丙烯或乙醋共聚材料,沉者排除了这几种材料的可能性。
 
2、燃烧或受热
 
       观察医用高分子材料在燃烧或受热时的外形变化,燃烧的难易程度,火焰的颜色和熄灭时的特殊气味,可以帮助临床医护人员进行初步分类和鉴别。热塑性高聚物,如:聚氯乙烯、乙醋共聚等,受热时都会现出变软的可塑性,进而显出粘流性,属非网状结构。热固性高聚物如:环氧树脂、电木(酚醛树脂)等,属网状结构,受热时不会显示粘流性和可塑性。根据这些特点,可分出热塑性或热固性材料。
 
3、烟雾
 
       碳氢化合物容易燃烧,这是大家都熟知的,象聚乙烯、聚丙烯、有机玻璃、天然橡胶和ABS等都容易燃烧。含氯、硅和氟元素的高聚物比较难燃烧,如:聚氯乙烯点燃后离开火源就容易熄灭,聚四氟乙烯根本不能点燃。含有苯环或不饱和双键的聚合物,如:聚苯乙烯、天然橡胶等点燃时就会冒浓黑烟。
 
4、气味
 
       医用高分子材料在高温受热时,往往会裂解成单体或其它结构的小分子化合物,根据产生特殊气味,便能判断鉴别。用火柴点燃未知物碎片时,先仔细观察燃烧现象,注意有无软化、滴淌、火焰的颜色和冒烟情况,吹灭后,立即用手煽动熄灭时所冒的烟雾,嗅其气味。聚乙烯有蜡烛味,聚丙烯有石油味,有机玻璃和聚碳酸酯有腐败的花果味,聚氯乙烯有氯化氢(HCL的呛味,乙醋共聚物有醋味,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)有特殊臭味,尼龙有腥味,天然橡胶有臭胶味,这些特殊气味都是比较容易辨别的。平时可将已知材料点燃熄灭,仔细观察火焰和试料变化现象,体验其特殊气味,取得经验后,对提高鉴别能力有很大帮助。
 
5、触摸
 
       硅橡胶制品在燃烧时,冒白烟,无臭味,燃烧物呈白灰,不粘手,其它高聚物都没有这种特征,据此便能判定是否为硅橡胶制品。
 
四、高分子材料特性
 
    由于结构和组成不同,医用高分子材料的比重与燃烧特性也不尽相同,在表1中列出了常见医用高分子材料的比重与燃烧特性。
 
                  表1   常见医用高分子材料的比重与燃烧特性表
 
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在鉴定这些医用高分子制品材料的类别时,可参照表2所述简易方法进行。
 
 注:纤维制品材料鉴定方法与该种材料的塑料制品相同。
 
表2  常见医用高分子制品的简易鉴定   
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