Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Марта 2013 в 08:51, доклад
Сегодня в нашем распоряжении имеется широкая палитра полимеров, которые продолжают завоевывать мир. Однако при использовании полимерных материалов следует учитывать несколько весьма важных обстоятельств. По своему качественному составу большинство полимеров относится к органическим соединениям, содержащим атомы углерода и водорода, поэтому они горючи. Термическое разложение при горении полимеров часто сопровождается выделением таких токсичных газообразных соединений, как СО, НСN, СН2O, НСl и др. Именно этим обусловлены тяжелые последствия при пожарах на судах, в общественных зданиях и производственных помещениях, где используются полимеры в качестве конструкционных и облицовочных материалов.
Замена традиционных материалов новыми не должна восприниматься как подделка чего-то искусственного «под натуральное», хорошее, но имеющееся в недостаточном количестве. Напротив, новые материалы зачастую оказываются лучше старых, надежнее, долговечнее. Например, стальная труба может выйти из строя через 3–5 лет, а в особо жестких условиях эксплуатации – 1,5–2 года, в то же время пластмассовые трубы служат 20–30 лет.
На смену природному созданы разнообразные синтетические каучуки, обладающие совершенно уникальными свойствами. Так, силиконовый каучук, будучи физиологически совершенно безвредным, сохраняет свои свойства в широком интервале температур от –55 °С до 180 °С. Расширилась и область применения каучуков: от традиционных резинотехнических изделий до искусственного сердца. Из полиэфирных волокон с включенным в них титаном созданы ткани, способные выдерживать температуру 1200 °С. Очевидно, что из известных натуральных волокон создать такую ткань совершенно невозможно.
Развитие химии полимеров обеспечило снижение расхода древесины на нужды мебельной отрасли промышленности и строительства. Создание композиционных материалов на основе полимеров и древесины позволило использовать не только малоценные породы, но и отходы древесины, вплоть до опилок.
Развитие методов
синтеза и модификации
В настоящее время широким фронтом ведутся работы по синтезу физиологически активных полимерных лекарственных веществ, полусинтетических гормонов и ферментов, синтетических генов. Большие успехи достигнуты в создании сополимерных заменителей плазмы человеческой крови. Сейчас уже не редкость, когда человеку в случае необходимости восполняют до 30% крови растворами медицинских сополимеров. Синтезированы и с хорошими результатами применяются в клинической практике эквиваленты различных тканей и органов человека: костей, суставов, зубов. Созданы протезы кровеносных сосудов, искусственные клапаны и желудочки сердца. Синтез полупроницаемых полимерных мембран и умелое использование разнообразных свойств сополимерных материалов привели к созданию аппаратов «искусственное сердце», «искусственное легкое» и «искусственная почка». Они позволяют временно заменить соответствующие органы человека, в частности проводить сложные хирургические операции на сердце и легких.
Медицинские полимеры и сополимеры используются для культивирования клеток и тканей, хранения и консервации крови, кроветворной ткани (костного мозга), консервации кожи и многих других органов. В терапии широко используются сополимеры – ионообменники (ионообменные смолы) для удаления из организма щелочных металлов, радиоактивных элементов, для введения в организм дополнительных количеств необходимых ионов металлов. Изучается возможность применения ионообменников для коррекции электролитного и кислотно-щелочного равновесия биологических сред при сердечной, печеночной и почечной недостаточности. На основе синтетических сополимеров создаются противовирусные вещества, пролонгаторы важнейших лекарственных средств, противораковые препараты.
Использование медицинских полимеров для изготовления хирургических инструментов и оборудования (шприцы и системы для переливания крови разового использования, бактерицидные пленки, нити, клетки) коренным образом изменило и усовершенствовало технику медицинского обслуживания.
Широкое применение в различных областях техники и медицины нашел полиэтилентерефталат:
Эти волокна являются основой для изготовления протезов кровеносных сосудов. Современные протезы кровеносных сосудов получают на текстильных производствах в виде гофрированных трубок различного диаметра. Важнейшей их характеристикой является пористость боковой стенки сосуда. Наличие небольших отверстий в этой стенке позволяет естественным тканям кровеносных сосудов прорастать в них, обеспечивая тем самым вживление и функционирование протеза. Биологическая пористость оценивается количеством крови, проходящей через единицу боковой поверхности протеза за минуту. Протезы из полиэфирных волокон вот уже более 20 лет с успехом используются для замены пораженных участков сосудистой системы.
Таким образом, сегодня в нашем распоряжении имеется широкая палитра полимеров, которые продолжают завоевывать мир.