聚醚醚酮(PEEK)是一種結晶形的高性能特種工程塑料，具備優(yōu)良的耐高溫性、自潤滑性、耐腐蝕性、阻燃性、機械特性、電性能、耐水解性、耐候性...等等。

　　近年，隨著材料科學的迅速發(fā)展，醫(yī)用高分子材料逐漸成為應用最廣泛、用量最大的材料。聚醚醚酮(PEEK)作為一種新型醫(yī)用植入材料，憑借其自身的優(yōu)異特性在眾多醫(yī)用材料中脫穎而出。

　　由于PEEK具有優(yōu)良的綜合性能，在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料，使之成為當今最熱門的高性能工程塑料之一，越來越多地應用于整形外科、心血管、人工脊椎等多個領域，目前已有應用如下：

　　1、PEEK材料醫(yī)療植入

　　性能優(yōu)異是最接近骨骼的材料：生物相容性是衡量一種材料是否適合人體植入的最基本要素，材料必須無細胞毒性、誘變性、致癌性，且不引發(fā)過敏。植入級PEEK在國外獨立測試機構嚴格按照ISO10993的要求，進行了完整的生物相容性測試。結果表明，植入級PEEK具有優(yōu)異的生物相容性，沒有任何副作用。

　　骨在需要的地方就生長，不需要的地方就吸收，即骨的生長、吸收、重建都與骨的受力狀態(tài)有關。因為金屬的彈性模量要大大超出骨骼，所以當金屬被植入人體時承擔了大部分的機械負荷，骨承受的負荷減小，形成了應力遮蔽效應，后果就是延遲骨的愈合，長此以往，骨骼變得疏松，甚至退化。相反，PEEK的彈性模量與骨骼非常接近，骨骼所受的應力并不完全由植入體承擔，使骨骼更健康。

　　修補顱骨 避免冬冷夏熱尷尬：研究人員發(fā)現，PEEK是目前性能最接近人體骨骼的臨床顱骨修補材料，與常用的鈦合金相比，PEEK的物理性能接近人體骨骼，質地堅固，不會出現受力凹陷的風險;隔熱性好，能避免冬冷夏熱。鈦合金材料雖然傳熱性好，但對于患者來說，這卻是個缺點。當患者受到外界冷熱溫差的影響時，顱腔環(huán)境出現了變化，會影響舒適感。例如，冬季時患者從溫暖的室內來到寒冷的室外，鈦制顱骨板優(yōu)異的導熱性會使患者感到疼痛和不適。而PEEK隔熱性好，避免了鈦合金網片冬冷夏熱的尷尬狀況。

　　PEEK摒棄了有機玻璃、骨水泥、鈦合金等常規(guī)顱骨修補材料排異反應強、塑形效果差、隔熱效果差、舒適性差、術后X線透性差等缺陷，避免了溫差引起的不適感;利用3D打印技術成型，嵌入后嚴絲合縫，外形完美，具有良好的組織相容性;力學性能接近人骨?？梢灶A見，這種新型材料將是顱骨修補術的首選材料。

　　修復脊椎 減少并發(fā)癥發(fā)生：近年來，我國腰椎、頸椎疾病發(fā)病率逐年升高，且趨于年輕化。我國腰椎病患者已突破2億人，頸椎的患病人群也有2億人。如果患者有脊柱退行性病變，醫(yī)生會建議取出病變的椎間盤，然后植入被稱為“椎間融合器”的修復體替代。

　　目前，國內常見的椎體間融合器主要為鈦合金融合器和PEEK融合器。由于鈦合金的彈性模量較高，手術后更容易出現由于應力遮蔽而引起融合的延遲，近年來正逐漸被PEEK融合器取代。PEEK材料制成的椎體間融合器能夠兼容X光拍照和核磁共振成像，且彈性模量低，可避免自體移植物的并發(fā)癥以及同種異體移植物的缺陷。

　　改性PEEK性能更強大，利用I型膠原蛋白吸附交聯，可以改善PEEK材料表面親疏水性以及細胞的粘附增殖情況，改性后的材料比未改性材料具有更好的生物相容性和骨融合能力。

　　種牙配件讓患者佩戴更舒適：PEEK因其優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和可耐受絕大多數化學試劑腐蝕的性能，越來越多地被應用于口腔醫(yī)學領域。PEEK材料主要應用于口腔種植牙的配件，例如臨時基臺、愈合帽、愈合基臺等。與常用的金屬、氧化鋯和氧化鋁等材料相比，PEEK無需燒結，更加精確;密度低、質輕，患者佩戴舒適;質地柔和，對咬合起到減震作用。

　　除了醫(yī)療植入意外PEEK還廣泛應用于醫(yī)療器械領域以應用如下：

　　2、PEEK材料醫(yī)療器械

　　髓內釘PEEK瞄準桿支架

　　遠端鎖定用PEEK瞄準架

　　外固定支架用可透X光PEEK跟骨連桿(火花面)

　　微創(chuàng)PEEK導向尾(瞄準桿)

　　PEEK具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、強度高、透X光良好的生物相容性等特性優(yōu)點。與鈦、鈷鉻合金等典型的醫(yī)用材料相比，PEEK提供了許多額外優(yōu)勢：(1)較低的彈性模量(2)可透過X射線(3)優(yōu)異的消毒性能(4)較好的生物相容性(5)機械性能可調整(6)更大的設計自由度。

　　醫(yī)療級PEEK材料加工成型

　　選用傳統(tǒng)的擠出機及適當的機頭和牽引裝置可生產PEEK薄膜和片材。大多采用縫隙式機頭，熔體的流道應呈流線形，內部表面要拋，光，以防熔體停滯或黏附。

　　機頭口模溫度對膜片表面光潔度及尺寸的控制很重要，通常要維持在380℃土2℃，常用于PEEK薄膜及片材的牽引設備有二種，即澆鑄輥筒和三輥壓延機。

　　前者用于厚度小于500um的PEEK薄膜，后者用于更厚的PEEK薄膜和片材。

　　無論澆鑄輥筒或三輥壓延機，都要拋光鍍鉻，并用直流變速馬達驅動和調速。

　　通過控制澆鑄輥筒的溫度，可生產厚度大于500um的半結晶或無定形薄片。

　　50℃的澆鑄輥筒溫度可獲得非結晶的透明薄膜，而170℃的澆鑄輥筒溫度則產生不透明半結晶薄膜。

　　薄膜厚度持續(xù)增加時(> 500um)，結晶程度會越來越難以控制，必要時，可用后加工熱處理以獲得最適宜的PEEK薄膜結晶度。

　　裝有齒輪計量泵的擠出機，加上下游牽引、拉仲和卷繞裝置，可以生產PEEK單絲。

　　計量泵確保在恒定壓力下非常精確地將熔融體擠入機頭。

　　單絲擠出口模后的后加工處理分為二個部分，即熔融體的定向和松弛。

　　定向時，擠出物以風冷卻和水冷卻并用的方法冷卻，且以Vl速度拉伸，單絲再以V2的速度通過一臺溫度設定在材料玻璃化轉變溫度以上的烘箱拉伸。

　　速度Vl和V2的差異主要用來拉伸聚合物，減低單絲的直徑并使分子定向排列。

　　松弛時，擠出物以V3速度通過第二臺溫度設定在靠近材料熔融溫度的烘箱而定型。

　　V2和V3的速度差異主要是用來松弛聚合物，其結果會增加單絲直徑。

　　PEEK單絲的物理機械性能可通過固相定向拉伸而加以改善，如單絲在第二階段加工過程中拉伸，單絲離開機頭后必須淬冷使它變成無定形態(tài)，但冷卻不能太快，以免產生氣孑L。

　　單絲空氣冷卻之后繼而浸入水浴或直接浸入加熱水浴冷卻能取得滿意結果。

　　機頭距水浴最近距離以及水 浴溫度取決于單絲直徑，小直徑單絲(0. 25mm)要求空氣冷卻距離為100一200mm，然后在20一50℃下水冷卻。

　　如單絲溫度高于水浴溫度，水浴會產生局部沸騰，致使單絲表面受損。

　　PEEK單絲或者使用單一階段或者使用二個階段拉伸定向，其中單絲在120℃時“頸化”，然后在200℃時拉仲，經拉伸得到的單絲性能取決于拉伸程度。

　　推薦的拉伸比2.5:1和3:1，最大拉伸比是3.8:1，高于3:1的單絲，扭結強度會迅速下降，單絲定向排列時，必須在拉伸下將其熱定型。

　　熱定型必須在溫度接近聚合物熔點且拉伸松弛比為0.95：l的情況下才能實現(通常為260℃下6s)。

　　所得的單絲具有堅韌、高度定向排列及擁有可控的直徑，在材料的玻璃化溫度以上保持其形狀和特性。

　　咨詢醫(yī)用級PEEK材料價格及牌號，請聯系英國-威格斯 VICTREX PEEK原料供應商東莞市昊恩塑膠貿易有限公司，提供從材料鑒定、模具設計、成型加工等系列幫助，亦可為客戶量身定制各特殊性能的材料，幫助客戶提高產品竟爭力。服務熱線：13798909890。