水性丙烯酸酯树脂

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  • 热固性树脂 400-659-9826
    仪器简介:《热固性树脂》分册通过大量实例全面深入地介绍和讨论了热分析在热固性树脂方面的应用。主要内容包括:热分析技术DSC、TMDSC、TGA、TMA和DMA等;热固性树脂的结构、性能和应用;热固性树脂的基本热效应;环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂等的热分析-固化反应(等温固化、光固化、后固化、转化率、反应动力学、配比/催化剂/活性稀释剂影响等)、玻璃化转变(Tg与固化度、Tg的各种测试法、凝胶化、时间温度转换图等)、填料和增强纤维的影响、印制线路板分析(Tg、分层、老化等)、缩聚、加聚、模塑料、树脂软化、层压板、热导率、粘合剂&hellip &hellip 目录应用一览表(第一至第三章)应用一览表(第四至第九章)1.热分析概论1.1 差示扫描量热法(DSC)1.1.1 常规1.1.2 温度调制1.1.2.1 ADSC1.1.2.2 IsoStep1.1.2.3 TOPEMTM1.2 热重分析(TGA)1.3 热机械分析(TMA)1.4 动态热机械分析(DMA)1.5 与TGA的同步测量1.5.1 同步DSC和差热分析(DTA,SDTA)1.5.2 逸出气体分析(EGA)1.5.2.1 TGA-MS1.5.2.2 TGA-FTIR2.热固性树脂的结构、性能和应用2.1 概述2.2 热固性树脂的化学结构2.2.1 大分子2.2.2 热固性树脂概述2.2.3 树脂2.2.3.1 环氧树脂2.2.3.2 酚醛树脂2.2.3.3 氨基树脂2.2.3.4 醇酸树脂,不饱和聚酯树脂2.2.3.5 乙烯基酯树脂2.2.3.6 烯丙基、DAP模塑料2.2.3.7 聚丙烯酸酯2.2.3.8 聚氨酯体系2.2.3.9 二氰酸酯树脂2.2.3.10 聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂2.2.3.11 硅树脂2.3 固化反应2.3.1 交联步骤2.3.2 TTT图2.3.3 固化动力学2.4 热固性树脂的应用2.4.1 热固性树脂的性能2.4.2 加工2.4.3 各种树脂的应用领域和性能2.4.3.1 环氧树脂2.4.3.2 酚醛树脂2.4.3.3 氨基树脂2.4.3.4 聚酯树脂2.4.3.5 乙烯基酯树脂2.4.3.6 苯二酸二烯丙酯模塑料2.4.3.7 丙烯酸酯树脂2.4.3.8 聚氨酯2.4.3.9 聚酰亚胺2.4.3.10 硅树脂2.4.3.11 使用范围和应用概述2.5 热固性树脂的表征方法2.5.1 所需信息的概述2.5.2 表征热固性树脂的热分析技术2.5.3 玻璃化转变2.5.3.1 玻璃化转变和松弛:热学和动态玻璃化转变2.5.3.2 玻璃化转变温度的测定2.5.4 热固性树脂分析的标准方法3.热固性树脂的基本热效应3.1 热效应的DSC测量3.1.1 玻璃化转变的测定3.1.1.1 玻璃化转变温度的DSC测量3.1.1.2 用DSC计算玻璃化转变的方法3.1.1.3 样品预处理对玻璃化转变的影响3.1.1.4 玻璃化转变的ADSC测量3.1.2 比热容测定3.1.3 用DSC测试的固化反应3.1.3.1 动态固化:第一次和第二次升温测量3.1.3.2 等温固化的DSC测量3.1.3.3 后固化和固化度的DSC测量3.1.3.4 玻璃化转变与转化率的关系3.1.3.5 固化速率和动力学的等温测量3.1.3.6 固化速率的动态测量3.1.3.7 动力学计算和预测3.1.4 玻璃化转变和后固化的分离(TOPEMTM法)3.1.5 紫外光固化的DSC测量3.2 效应的TGA测量3.2.1 热固性树脂升温时的质量变化3.2.2 含量测定:水分、填料和树脂含量3.2.3 苯酚-甲醛缩合反应的TGA分析3.3 效应的TMA测量3.3.1 线膨胀系数的测定3.3.2 玻璃化转变的TMA测量3.3.2.1 测定玻璃化转变的膨胀曲线3.3.2.2 薄涂层软化温度的测定3.3.2.3 由弯曲测试测定玻璃化转变3.3.3 固化反应的TMA测量3.3.3.1 固化反应的弯曲测量研究3.3.3.2 凝胶时间的DLTMA测定3.4 效应的DMA测量3.4.1 玻璃化转变的DMA测量3.4.2 玻璃化转变的频率依赖性3.4.3 动态玻璃化转变3.4.4 等温频率扫描3.4.5 主曲线绘制和力学松弛频率谱3.4.6 固化的DMA测量3.5 玻璃化转变DSC、TMA和DMA测量的比较4.环氧树脂4.1 影响固化反应的因素4.1.1 固化条件(温度、时间)的影响4.1.2 组分混合比例的影响4.1.3 促进剂类型的影响4.1.4 促进剂含量对固化反应的影响4.1.5 环氧树脂:转化率行为的预测和验证4.1.6 环氧树脂固化的DMA测量4.1.7 预浸料固化的DMA测量4.1.8 粉末涂层的固化4.2 影响玻璃化转变的因素4.2.1 重复后固化对玻璃化转变的影响4.2.2 化学计量对固化和最终玻璃化转变温度的影响4.2.3 活性稀释剂对最终玻璃化转变温度的影响4.2.4 玻璃化4.2.4.1 玻璃化转变温度与转化率关系的测定4.2.4.2 等温固化反应中化学引发玻璃化转变的温度调制DSC测量4.2.4.3 非模型动力学和固化过程中的玻璃化4.2.4.4 固化过程中玻璃化的测量4.2.5 TTT图的测定4.2.5.1 TTT图:由后固化实验测定4.2.5.2 TTT图:温度调制DSC的应用4.2.5.3玻璃化和非模型动力学4.2.6 等温固化的凝胶点和力学玻璃化转变4.2.6.1 固化反应中剪切模量的变化4.2.6.2 固化反应中剪切模量的频率依赖性4.3 贮存效应4.3.1 贮存后的后固化4.3.2 环氧树脂-碳纤维:贮存对预浸料的影响4.4 填料和增强纤维4.4.1 玻璃化转变温度和&ldquo 固化因子&rdquo 按照IPC-TM-650的DSc测定4.4.2 玻璃化转变温度和z-轴热膨胀按照IPC-TM-650的TMA测定4.4.3 印制线路板,纤维取向对膨胀行为的影响4.4.4 碳纤维增强树脂玻璃化转变的测定4.4.5 复合材料纤维含量的热重分析测定4.4.6 预浸料中的碳纤维含量4.5 材料性能的检测4.5.1 印制线路板生产中的质量保证4.5.2 碳纤维增强热固性树脂的玻璃化转变测定4.5.3 按照ASTM标准E1641和E1877求解分解动力学和长期稳定性4.5.4 印制线路板的老化4.5.5 分解产物的TGA-Ms分析4.5.6 印制线路板分层的TMA-EGA测量4.5.7 印制线路板分层时问按照IPC-TM-650的TMA测定4.5.8 质量保证,黏结层的失效分析4.5.9 油与增强环氧树脂管的相互作用5.不饱和聚酯树脂5.1 进货控制:固化特性和玻璃化转变5.2 不饱和聚酯:促进剂含量的影响5.3 不饱和聚酯:硬化剂含量的影响5.4 抑制剂对等温固化的影响5.5 不饱和聚酯:贮存后的固化行为5.6 乙烯基酯树脂:由促进剂引起的固化温度的移动5.7 乙烯基酯一玻璃纤维:使用后管材的固化度5.8 粉末涂料的紫外光固化5.9 加工片状模塑料的模塑时间6.甲醛树脂6.1 酚醛树脂:测试条件的影响6.2 酚醛树脂:用TMA区别完全和部分固化的酚醛树脂6.3 酚醛树脂:树脂的软化行为6.4 两种不同的填充三聚氰胺甲醛/酚醛树脂模塑料6.5 酚醛树脂:胶合板的纸预浸料6.6 酚醛树脂:缩聚反应的TGA/SDTA研究6.7 酚醛树脂:可溶性酚醛树脂的固化动力学6.8 脲醛树脂模塑料:加工(模塑)的影响6.9 脲醛树脂:模塑料固化动力学6.10 酚醛树脂:热导率的测定7.甲基丙烯酸类树脂7.1 牙科复合材料的光固化8.聚氨酯体系8.1 聚氨酯:含溶剂的双组分体系8.2 聚氨酯:在不同温度下的加成聚合8.3 聚氨酯漆涂层的软化温度8.4 聚氨酯模塑料:作为质量标准的玻璃化转变9.其它树脂体系9.1 双马来酰亚胺树脂-碳纤维:贮存温度对预浸料黏性的影响9.2 黏合剂的光固化附录:缩写和首字母缩拼词与热固性树脂有关的所用术语文献
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  • Normal0falsefalsefalseEN-USZH-CNX-NONEMicrosoftInternetExplorer4" _ue_custom_node_="true"通过其麾下NESLAB和HAAKE两个著名品牌的产品线,Thermo在温度控制领域拥有公认的良好声 誉。NESLAB和HAAKE作为独立的 品 牌和公司现已联手并入Thermo,以提供久经考验的温度控制技术及全球服务和技术支持网络而 盛 名。凭借超过75年的丰富行业经验,世界各国的Thermo专业人员持续开发和提供各种解决方案,这些解决方案可满足用户在其分析、检测、测量和控制应用中对准确性和精密度日益提高的要 求。 SC100/SC150/AC150 /AC200-ST系列透明丙烯酸加热循环器温度范围:室温+13~60℃温度稳定性:±0.02℃/0.01℃浴槽容积:可提供4L-19L不同体积的浴槽选择(S6T/S12T /S19T)PID控制,LCD大屏幕显示,节能模式USB\RS232\RS485\以太网\模拟接口\多功能端口等多种通讯接口可选择符合UL/CSA/CE认证以及RoHS认证通过DIN12876的3/ NFL安全等级认证高/低温度报警,高/低液面报警
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  • Fractogel®介质为基于合成甲基丙烯酸酯的聚合物小球,提供优良的压力稳定性,从而能够采用高流率。视您的应用而定,我们可提供中等大小的M型填料(粒度40-90 µm)和较小的S型填料(粒度20-40 µm)。Fractogel®介质的独特组成,是纯化策略的有力工具。触手是长线形的聚合物链,携带功能配位体。全部触手与Fractogel®介质的羟基以共价键连接。该构型提供了高表面积,使生物分子不受空间位阻,与可及的配位体结合。许多配位体可用于各种层析应用(包括离子交换、亲和、疏水性相互作用和分子筛)。优点:- 更佳的产品收率官能团与目标分子之间的空间位阻最小,更易接触。与常规方法相比,触手介质提供了更高的结合力,特别是对于大型蛋白质、抗体、病毒和质粒。由于目标分子的结合更紧密,使用Fractogel®离子交换介质的捕获步骤,常比其他介质更高效,从而有更大的总收率。- 更安全的产品与基于碳水化合物的介质不同,Fractogel®介质不易为微生物降解。因此,内毒素污染风险大大减少。此外,Fractogel®介质可以多次清洁,也延长了其使用寿命。- 更低的运行费用由于Fractogel®介质的优良化学耐受性,循环次数可以很高。介质寿命极长,更换频率降至最低,从而减少了运行费用。分类:- 用于离子交换层析的Fractogel®介质可以实现从各种来源(例如细胞培养上清液、微生物表达系统、血浆等)中分离天然和重组蛋白质;有效地纯化肽和低分子量物质;DNA、内毒素和HCP,获得优良的对数减少值;安全去除病毒;很适合于有效纯化单克隆抗体。E.g., Fractogel® EMD TMAE, Fractogel® EMD TMAE Hicap, Fractogel® EMD DEAE, Fractogel® EMD SO3, Fractogel® EMD SE Hicap, Fractogel® EMD COO-, etc.- 用于金属螯合亲和层析的Fractogel®介质Fractogel® EMD Chelate选择亚氨基二乙酸作为功能亲和配基,非常适合于金属离子配位作用。金属离子的自由配位点,被用来与各种蛋白质和肽结合。适合于分离重组、组氨酸标签蛋白质;可应用于肽的分离、柱内的在位复性。- Fractogel® EMD BioSEC分子筛填料Fractogel® EMD BioSEC是基于交联聚甲基丙烯酸的分子筛层析填料,机械稳定性强,化学稳定性好,适合生产规模,可应用于精致纯化。更多信息,e.g., 详细参数,填料、预装柱货号信息等,可参见本页面核心参数 – 样本下载中的资料手册。
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  • 水性丙烯酸酯胶水成分

    最近有朋友拿了个水性丙烯酸酯胶水过来要求帮忙分析下成分,只知道是水性丙烯酸酯类的,其他的没什么信息。我简单查了下,百度百科显示丙烯酸及其同系物的酯类的总称。比较重要的有丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯等。能自聚或和其他单体共聚,是制造胶粘剂、合成树脂、特种橡胶和塑料的单体。我用二甲亚砜DMSO溶解该产品,溶解度相当好,但在走气相时不管是DB-5还是DB-WAX,除了溶剂DMSO,一点峰都没出。进样口温度160,检测器240,程序升温80-160,5度/分钟。各位大神有做过类似产品的么,希望大家不吝赐教啊!

  • 【原创大赛】光固化丙烯酸树脂

    本实验目的及意义:近年来,水基涂料因其绿色环保的优点越来越多地应用于涂料涂装行业,其最大的优点是不含有挥发性的有机溶剂,降低了有机溶剂挥发物(VOC)的量,不会损害人体的健康,满足涂层无毒的要求,属于环保型涂料。相对于其他类型的涂料,光固化涂料具有高效、经济、节能、适应性广、环境友好等优点。光固化涂料通常可以在几秒的时间内固化,固化所需的能量小,UV光固化依需要可涂装多种基材,如木材、金属、塑料、纸张、皮革等,光固化涂料基本不含挥发性溶剂,具有环境友好的特点。因此将水性涂料与光固化涂料的优点结合起来的涂料将具有更加优良的性能。本文中介绍一种光固化的丙烯酸树脂用于涂料涂装,其制备方法如下:实验原料:己二酸、环氧E51、丙烯酸合成方法:将己二酸和环氧E51以及丙烯酸按照摩尔比为3:5:1加入三口瓶中,升温至140℃,搅拌,反应4-5h;将反应完全的丙烯酸树脂倒入准备好的塑料模具中,使树脂铺满模具底板,加入光引发剂2959,在350nm紫外光下照射30s,树脂即固化完全,在塑料模具底板上形成均匀的涂料层,用手指触之,涂层指干。

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  • 全自动乌氏粘度计测定聚丙烯酸钠(PAAS)极限黏数
    聚丙烯酸钠,化学式为(C3H3NaO2)n,是一种新型功能高分子材料和重要化工产品,固态产品为白色或浅黄色块状或粉末,液态产品为无色或淡黄色黏稠液体。由丙烯酸及其酯类为原料,经水溶液聚合而得。无味,溶于氢氧化钠水溶液,在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中沉淀,聚丙烯酸钠还具有很强的吸水性,常规聚丙烯酸钠的吸水率(纯净水)是其自身的数百倍,改进后的产品可以达到数千倍。常被用作水处理剂、盐水精制及胶乳增稠,也可用作食品增粘、乳化。随着国民经济的飞速发展,水处理的必要性日益突出,絮凝技术是提高水处理效率的最常用技术之一。特别是作为絮凝剂的高相对分子质量聚丙烯酸钠,已经成为国内外科研人员竞相研究的课题。研究丙烯酸及其共聚单体的反相乳液聚合,首先应对乳化剂的选配、引发剂体系的选择及其用量、聚合温度及时间的确定等方面进行探讨,研究体系的中和度、共聚单体的种类和配比、单体总浓度、非极性溶剂的种类和混配等。应继续发展和完善现有的聚合方法和工艺条件,对各个聚合机理及聚合动力学进行深入研究,开发新的高效、合理的聚合引发体系,探讨高性能的缓聚剂,探索更有效的聚合方法,研究如何提高相对分子质量以优化其性能,研究高固含量聚合和新技术在各聚合方法中的应用,研制高分子型的乳化剂,探索反相微乳液聚合方法,从而使聚丙烯酸钠从实验室研究向产业化、工业化进军。随着经济建设的蓬勃发展,科学技术的不断进步,对高分子水溶性的聚合物尤其聚丙烯酸类的产品性能要求会越来越高,其势必会有更广阔的发展前景。 目前毛细管法测定聚丙烯酸钠(PAAS)极限粘数是行业内作为控制产品质量重要的指标之一,按HG/T 2838-2010中描述的步骤测定PAAS的极限黏数,溶剂优先选择氢氧化钠和硫氰酸钠,温度为30℃。实验方法如下:实验所需仪器:卓祥全自动粘度仪、干燥箱、万分之一电子天平。实验所需试剂:氢氧化钠溶液(80g/L)、硫氰酸钠溶液(101g/L)、纯水、乙醇。1、溶剂粘度的测定:卓祥全自动粘度仪设置到30℃温度值并且稳定后,加入硫氰酸钠溶液(101g/L),软件中启动测试,连续测定三次,误差不超过0.2s,取其平均值t(s)。2、粘度管的清洗:启动卓祥全自动粘度仪清洗、干燥程序,仪器自动将粘度管清洗干燥后待用。3、PAAS稀溶液样品的制备:称取**g试样置于培养皿中,用氢氧化钠溶液调节试液的PH值至**,然后放入干燥箱中干燥,箱中冷却至室温待用,用万分之一天平称量**干燥试样,到0.2mg,置于烧杯中,加入硫氰酸钠溶液溶解,全部转移至溶量瓶中,用硫氰酸钠溶液稀释至刻度,摇匀待用。4、样品粘度的测定:加入样品试液,启动软件中特定公式测试,连续测定三次,误差不超过0.2s,取其平均值t(s)。5、粘度管的清洗:再次启动卓祥全自动粘度仪清洗、干燥程序,仪器自动将粘度管清洗干燥后待用。6、通过自动测量软件自动计算得出对应的数据及报表。
  • 拒绝污染,所企合作攻关水性底涂树脂
    长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司生产车间(受访者供图)“大多数油性底涂含有二甲苯有机物,每1000克的油性底涂中约有700克的挥发性苯,在生产和使用油性底涂过程中,这些苯释放到了大气中,会给环境造成污染。”中国科学院长春应用化学研究所副研究员张红明告诉《中国科学报》。日前,中科院STS计划区域重点项目“千吨级汽车保险杠水性底涂关键技术”通过验收,张红明是该项目的负责人。他介绍,通过与长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司合作,项目建设完成了一条年产1000吨汽车保险杠水性底涂树脂产业化生产示范线,为实现国产化汽车保险杠的低能耗、低污染涂装奠定了工业化基础。企业面临污染困境近年来,随着国家对生态环境保护的重视程度不断提升,低挥发性有机物(VOCs)、低污染一直都是涂料行业追求的发展方向。2020年3月,国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会批准发布了强制性国家标准《车辆涂料中有害物质限量》,对汽车用零部件涂料中的挥发性有机物(VOCs)进行了限量要求,底漆为≤700g/L,色漆≤770g/L,清漆≤560g/L。当前,VOCs的排放管控越来越严格,采用低VOCs的环境友好型涂料,如水性漆替代溶剂型涂料,是较彻底地解决VOCs对大气污染的治本措施。由于水性涂料以水充当溶剂,具有挥发性气体少、施工时气味可接受度高、不易燃等优点,涂料行业的“油改水”已在全国各大城市推动开来。吉林省作为汽车产业基地,但保险杠涂装的相关企业长期面临着油性底涂给周围环境造成重大污染的难题,亟需水性底涂核心树脂来解决此困境。在一次交流中,张红明发现,长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司就面临着这样的困境,其汽车保险杠水性底涂核心涂树脂一直未获得突破性进展,导致了保险杠底涂无法完成水性化涂装。2020年,长春应化所牵头设立了中科院科技服务网络计划(STS计划)区域重点项目“千吨级汽车保险杠水性底涂关键技术”,携手长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司,攻关汽车保险杠水性底涂核心涂树脂。携手攻关水性树脂张红明团队在水性树脂领域有着多年的积累,并开发 “水性树脂的制备方法及水性涂料组合”的发明专利。采用该专利制备的水性树脂的主链结构中包括环氧树脂基团、丙烯酸树脂基团和聚氨酯基团。由于水性树脂具有无毒无害的性质,减少了有机溶剂的挥发给环境带来的危害,可以满足企业的需求。在此基础上,长春应化所与企业开展了成功的合作。2019年,张红明团队与吉林天泽二氧化碳科技有限公司合作,建设年产1万吨二氧化碳基汽车内饰水性胶粘剂项目。据介绍,该项目采用二氧化碳基汽车内饰水性胶粘剂制备技术和二氧化碳基水性树脂合成技术,研发生产具有自主知识产权的汽车内饰水性胶粘剂产品,可以有效利用废弃二氧化碳,每年减排二氧化碳27万吨,对探索建设资源节约型、环境友好型社会具有借鉴意义。张红明指出,STS计划项目以原来成熟的二氧化碳基水性聚氨酯技术作为主体,在此基础上引入了低表面能结构的烯烃结构基团作为接枝组分,提高了水性树脂在保险杠聚丙烯这种低极性基材上的综合性能,满足企业对保险杠水性底涂树脂要求。“千吨级汽车保险杠水性底涂关键技术”的核心是水性底涂树脂的性能突破,属于一项化工水性树脂产品的工业化生产技术。张红明介绍,该技术主要难点是水性底涂树脂能否达到保险杠底涂树脂性能要求,包括硬度、耐水等性能。记者还了解到,在STS计划项目立项前,长春应化所不仅选择了从事5年以上的具有水性树脂设计和合成的相关人员加入项目团队,而且选择了具有丰富产业化经验的工程人员参与该项目。首次合作慢慢磨合2021年10月,为落实《中国第一汽车集团有限公司中国科学院战略合作框架协议》内容,中国科学院长春分院组织一汽集团与长春应化所召开技术对接会。作为一汽集团富维公司的企业,长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司在与应化所进行技术交流的时候,达成了STS计划项目的共识。这也是双方的第一次合作。在合作过程中,难免会遇到一些困难。“最大的困难是水性树脂生产出来后,我们还需要和企业进一步沟通产品试制。”张红明表示,由于企业有生产任务,但要使用对方的生产线进行试制,就得抽时间空出一条生产线进行试制。企业比较配合,只是在沟通过程中比较耗费精力,需要慢慢磨合。据悉,长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司涉及到保险杠的总成业务,保险杠材料的制备也是该公司的重要业务内容。双方合作完成的年产1000吨汽车保险杠水性底涂树脂产业化生产示范线于2020年11月安装完成,2021年5月份完成调试,每年可新增产值1亿元。张红明算了一笔账:“如果未来水性底涂树脂可代替目前50%的油性底涂市场,按照目前市场用量计算,水性底涂树脂年用量可达3.5万吨,有望形成35亿元以上市场。“该项目落地顺利将解决保险杠涂装领域的水性化涂装进程,改善相关企业的生态环境,为汽车绿色装备制造迈出重要的一步。”张红明说。近期,生物降解材料也引起了长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司的关注。张红明透露,目前双方正在商谈生物降解材料在保险杠材料中的应用可行性。
  • 文献解读丨生物活性聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折
    研究背景 目前全球骨缺损手术每年约为2000万例,为保持原有骨骼的结构与功能的完整,骨修复就必须依赖于移植材料,因而临床治疗中对于具有支撑作用的骨植入材料需求量巨大。植入材料的特性对于骨修复具有重要影响,是再生医学研究中的关键问题,也是临床骨修复的核心要点。聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 骨水泥是临床上出现很早、使用非常广泛的骨水泥制品,其安全性和临床效果已经得到普遍认可。但是过高的弹性模量、相对较低的生物活性都限制了它在临床使用上的进一步应用和发展。骨组织的修复和再生是一个动态过程,始于骨祖细的增殖和迁移,最终分化为成熟骨细胞。虽然骨组织具有较强的再生能力,但是当大段骨组织损伤造成大范围骨缺损时,为保持原有骨骼的结构和功能,骨的修复就必须依赖于移植材料。植入材料的特性对于骨修复具有重要影响,该过程的影响成为再生医学研究中的关键问题,也是临床骨修复的核心要点。骨植入材料主要有自体骨、异体骨(同种异体骨、异种骨)和合成材料等。自体骨一直被认为是骨移植材料的金标准,但来源有限,取骨后容易出现穿孔、伤口感染、脓肿、出血等相关并发症,植入困难、创伤大等,也使其在临床上的应用受到限制。随着组织工程技术的不断发展,人工骨不仅可以实现大批量生产,而且往往具有新的研究不断赋予的生物相容性、成骨诱导性等特点,使得人工骨普遍应用于临床骨修复以及作为骨外科填充材料。 鉴于上述缺点,材料和医学科学家尝试了多种PMMA骨水泥改性策略,通过改变单体、添加生物活性材料或有机材料等策略来优化PMMA骨水泥的生物机械性能和生物学活性。 方法与结果 本研究以PMMA骨水泥作为支持材料,在其中添加具有生物活性的矿化胶原(MC)材料,通过基础实验研究复合骨水泥的材料学表征以及体内外活性,通过将该材料应用于临床,探究临床的实用性以及价值。采用兔骨质疏松模型对复合骨水泥材料MC-PMMA在体内的生物相容性及成骨性能进行评价。 采用岛津InspeXio SMX-225 CT FPD HR对骨水泥进行扫描重建,统计骨水泥的孔隙率。如图1所示,PMMA骨水泥的孔隙率与MC-PMMA骨水泥的孔隙率几乎相同(5.61±0.16%比7.22±0.53%)。与PMMA骨水泥相比,MC-PMMA具有较低的CT值(9.36±0.13对5.46±0.22)。图1 岛津micro-CT扫描材料结果 体内实验中,更重要的评价环节为影像学评价。在4周,8周,12周时处死兔子,选择有材料的椎体,在Micro-CT定位下确定材料的位置,并进行硬组织切片和染色。采用岛津InspeXio SMX-225 CT FPD HR扫描样品,扫描后经三维等值画图软件重建并进行成骨体积分析测定。通过X线透视及CT扫描影像评估样品植入前后的形状、骨密度,并通过成骨体积的测量进行定量分析。 术后各组在各个时间点的典型扫描三维重建结果如图2A所示,骨水泥材料牢固地结合到骨组织上,没有明显的间隙。通过显微CT进行的三维渲染显示了缺损和骨水泥的位置。在图2A中,骨水泥具有以红色和黄色显示的高CT值,而骨是黑色的。随着骨水泥被骨替代,颜色变为绿色,蓝色,最后变为黑色,表明CT值逐渐降低。在4周时,两组标本的骨水泥CT值和体积相似。在8周时,MC-PMMA组的CT值下降,但在PMMA组中几乎相同。在12周时,MC-PMMA组的CT值与以前相似的区域更多。然而,PMMA组的CT值保持不变。骨水泥的界面外观和CT值的差异表明MC-PMMA组中的材料吸收和骨再生比PMMA组更多。在手术后4,8和12周,MC-PMMA骨水泥组的椎体重建三维图像的定量显示比PMMA骨水泥组有更多的骨形成(图2B-E)。手术后4周,MC-PMMA组的骨量百分比和骨小梁厚度较高。然而,骨小梁厚度或骨小梁分离没有差异。手术后8周和12周,与PMMA组相比,MC-PMMA组的骨小梁厚度显着增加,骨量百分比增加,骨小梁数较高,骨小梁分离度较低,表明随着时间的推移MC-PMMA组的骨生长增加。图2 micro-CT三维重建结果和计算结果 总结与讨论 本研究通过向广泛用于PVP和BKP的PMMA骨水泥品牌的粉末中添加矿化胶原来开发基于生物活性PMMA的骨水泥。与PMMA骨水泥相比,MC-PMMA骨水泥的压缩模量显着降低,而处理时间大致相同。MC-PMMA骨水泥促进细胞增殖和分化,并加速骨质疏松兔模型中椎骨的修复和小规模临床试验中患者的OVCF。我们的研究结果表明,MC-PMMA骨水泥有望用于临床转化。 微焦点X射线CT装置inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus高分辨率,图像清晰擅长复合材料的拍摄操作简单、试验速度快 文献题目《Bioactive poly (methyl methacrylate) bone cement for the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures》 使用仪器岛津inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus 第一作者诸进晋,杨淑慧 原文链接:https://doi.org/10.7150/thno.44276
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