模型材料

高分子复合材料模型PVC模型和硅胶模型

发布时间:2022/8/5 18:59:37   

  人体模型和动物模型一直是医教领域中的演示道具,作用不言而喻,从石膏模型、玻璃钢模型、树脂模型、pvc模型到如今盛行的硅胶模型,还有刚刚推出市场的高分子复合材料模型,产品不断更新,品质一路高升,价格也参差不齐,很多人不明白其中的玄机,其实这一切都源于材质的改变,材质决定品质,浮动价格,影响使用效果,刷新市场行情。下面就简单谈谈常见的三种材质模型的特点,通过比较,就会知道高分子复合材料模型、pvc模型和硅胶模型三种模型谁更优。

  一、PVC模型的特点

PVC模型

  PVC是由氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物,平均密度为1.40g/cm3,氯体积分数为56%-58%,分为硬质和软质两种。软质PVC材料具有不易燃性、高强度的几何稳定性,对氧化剂、还原剂和强酸都有较强的抵抗力,但软质PVC一般都是由工业级PVC材料添加增塑剂混合而成,高温环境下很容易脱色。硬质PVC材料热稳定性和耐光性很差,高温条件下容易分解成氯化氢而出现褪色、开胶现象,容易摔坏,不利于长期教学使用。

  二、硅胶模型的特点

软质硅胶模型

  硅胶主要成分是二氧化硅,化学性质稳定,不燃烧。一般来说,硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大类。有机硅胶是一种有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多、研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。有机硅胶具有耐温特性、耐候性、电气绝缘性能、生理惰性、低表面张力和低表面能等特点。

  硅胶原材料一般有四五种材质,有机硅胶最关键的还是看原材料调配比率,这也是硅胶用于医学模型制作的技术难点所在。

  缺点:纯硅胶材质,表面油腻,发粘;时间长容易老化,脱色,断裂现象发生,因此,硅胶用于医学模型生产必须复合其他材料才能克服以上单一材料的缺点。

  三、高分子复合材料模型的特点

  材料模型的发展从50年代石膏材质,60年代玻璃钢材质,70-80年代树脂材质,80年代至今PVC材质,到如今高分子复合材料,相比传统材质,高分子复合材料更符合人体不同组织器官组织结构特征,复合材料模型可以部分代替实物标本,充分满足教学需求。

高分子复合材料模型

  1.复合材料模型的材料组成:

  主要成分:碳纳米管(CNTS)、聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)、聚氯乙烯(PVC)、生物骨粉、合成树脂、硅橡胶、陶瓷、石墨等。

  (1)CNTS的力学性能很强,有超强纤维称号,具有很强的聚合物改性功能,但CNTS也存在分散性差、易团聚缺陷。

  (2)PPTA又称芳纶,PPTA分子内部的刚性结构可以与CNTS结合,克服CNTS存在的分散性差、易团聚缺陷,同时结合物具有超强耐高温、耐酸碱性能。

  (3)以共价结合方式结合CNTS和PPTA,严格温度和湿度条件下同时融入适当比例的PVC、生物骨粉、合成树脂、硅橡胶、陶瓷、石墨等材料,研制成高分子复合材料。当CNTS/PPTA质量分数为0.25%时,复合材料的断裂伸长率可达到%。

  2.高分子复合材料模型优点:

  (1)质地柔软逼真。医学模型表面硬度控制在0度-25度之间,可根据人体组织器官硬度任意调制模型手感硬度.

  (2)高分子复合材料模型手感不油腻,不发粘,不渗油,表面干燥,手感舒服;抗氧化剂的使用,不容易老化脱色。

  (3)高分子复合材料模型韧性(aK)远远大于普通硅胶材料,一般可维持使用13-15年,当然产品的使用年限,后期的维护也十分重要。

  (4)根据人体组织结构特征运用复合软硬材料制作,高分子复合材料解决了体内不同组织,例如骨骼和肌肉等相互衔接不自然的技术难题。

  (5)高分子复合材料克服了医学模型制作中油性材质上色难的问题。

  A运用复合材料开发的医学模型产品更逼真、更真实、更美观,产品耐摔、耐酸碱,无毒、无味、无霉变。复合软质材料模型,设计精巧、轻便与实物组织结构分布更加接近,同时血管、神经凸显,皮肤质感逼真,是高等院校解剖学实验、教学和临床医学术前模拟操作的最佳选择。高分子复合材料模型技术关键是融合多种材料的优点,突出复合材料的优良性能。

  B高分子复合材料模型产品性能高于单一的PVC材料和硅胶材料模型;高分子复合材料利用材料融合技术选取的原材料经济成本相对较低,因此高分子复合材料模型价位低于单一的硅胶材料模型,甚至某些模型单品价位也低于单一的PVC材料模型。是目前医学模型产品的发展趋势。

  从以上的对比可以看出,高分子复合材料模型性能和性价比比较突出,未来将成为材料模型市场的主宰和领袖。



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