自修復超聲體模材料的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2022-01-15 03:49
超聲體?捎糜卺t(yī)護人員超聲穿刺活檢等的培訓,然而目前絕大多數(shù)超聲體模不具有自修復性能,價格昂貴,不適用于重復性的有創(chuàng)操作。為解決此問題,本課題制備出兩種具備自修復能力的超聲體模材料。其一,以SEBS為基質(zhì),礦物油為溶劑,二乙二醇乙醚為相容劑,乙基纖維素(EC)為散射體制備一種基于微晶自修復、疏水相互作用和氫鍵協(xié)同自修復的SEBS/EC雙相態(tài)互穿交聯(lián)油凝膠超聲體模材料,探究不同的EC凝膠、SEBS凝膠配比下油凝膠的自修復性能、聲學性能和力學性能,并考察在加熱情況下油凝膠的自修復超聲影像。其二,以二叔丁基乙二胺、甲基丙烯酸羥乙酯、異佛爾酮二異氰酸酯制備出含有可逆脲鍵的交聯(lián)劑,并以其對SEBS進行動態(tài)可逆交聯(lián),制備出可逆脲鍵和氫鍵協(xié)同自修復的交聯(lián)SEBS,對其自修復性能做出評價。主要研究工作包括:(1)探究不同的EC凝膠、SEBS凝膠配比下油凝膠的自修復性能、聲學性能和力學性能。結(jié)果顯示:SEBS/EC雙相凝膠相對純SEBS凝膠自修復性能提高,恢復率最高達到37.5±8.5 kPa;隨EC含量增大,雙相凝膠聲速提高,聲學性能穩(wěn)定性下降;當EC含量為1.5~7.5份時,凝膠強度接近人體組織;加...
【文章來源】:北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?SEBS/EC油凝膠結(jié)構??Figure?2-1?SEBS/EC?oil?gel?structure??
SEBS/EC雙相凝膠為均勻的半透明狀,反映了凝膠內(nèi)部可能為兩相互穿交聯(lián)的狀態(tài)。??HA??SEBS?oil?gel?EC?oil?gel?SEBS/EC?biphasic?gel??圖2-2?SEBS油凝膠、EC油凝膠、SEBS/EC雙相凝膠??Figure?2-2?SEBS?oil?gel,?EC?oil?gel,?SEBS/EC?biphasic?gel??通過DSC驗證SEBS/EC凝膠的相態(tài)結(jié)構,如圖2-3所示。黑線表示為SEBS油??凝膠的DSC曲線,紅線表示SEBS/EC雙相凝膠的DSC曲線。在137?°C左右,純SEBS??油凝膠出現(xiàn)了窄小的峰,SEBS/EC雙相凝膠則在133?°C左右出現(xiàn)了明顯變寬的峰,這??兩種峰可能代表了凝膠的苯乙烯段(PS段)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。從圖中可見,相對于??純SEBS凝膠,SroS/EC雙相油凝膠的PS段玻璃化轉(zhuǎn)變溫度向低溫區(qū)移動,這說明??EC相的加入一定程度上影響了?PS段的形態(tài),從而導致其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低,峰變??寬,說明EC凝膠與SEBS油凝膠存在一定的相互作用,存在微觀相分離。但SEBS/EC??雙相凝膠的DSC曲線中并未出現(xiàn)雙峰,說明EC凝膠與SEBS油凝膠的混合程度較高,??SEBS/EC雙相凝膠很可能處于雙相態(tài)互穿交聯(lián)狀態(tài)。??17??
0.25-??|?0.15-??I?0.10-??S〇_〇5-?j/?,Z,z^^V??0.00-?\?,??20?40?60?80?100?120?140?160?180?200?220??T/°C??圖2-3兩種凝膠的DSC曲線??Figure?2-3?DSC?curves?of?two?types?of?gel??2.5.2?SEBS/EC油凝膠超聲仿組織材料的聲學性能??聲速對于評價超聲仿組織材料是非常重要的一個指標,人體脂肪、肝臟、軟組織、??皮膚、肌肉、乳房等的聲速在1430?1595?(m/s)不等[2,50];標準超聲體模在室溫23±3°C??的條件下材料聲速達到1540±10(m/s)[4]。通過聲速儀對不同配方的SEBS/EC雙相油??凝膠進行測試,得到各凝膠聲速如表2-2所示?梢钥吹,純SEBS油凝膠的聲速為??1452±12(m/s),凝膠聲速較低,與超聲體模標準值相差較大。這是因為SEBS油凝膠??的主要成分為SEBS和礦物油,而SEBS和礦物油的聲速均比較低。大部分橡膠聚合??物由于分子鏈形態(tài)卷曲且室溫下具有較強的粘彈性,聲音在分子鏈間傳播速度慢,且??易被吸收,因此聲速普遍比金屬和其他無機固體低,加入礦物油形成油凝膠后,卷積??折疊的分子鏈伴隨聚合物被溶脹而伸直,分子鏈對聲音的吸收減小,對振動的傳播速??率得到有效提高,因此,SEBS油凝膠的聲速要比單純的SEBS高。然而礦物油的聲??速只有1420-1480(m/s),這意味著純SHBS油凝膠的聲速不會高于占絕大多數(shù)體積的??礦物油。為了提高聲速,必須加入聲速較高的物質(zhì)進行調(diào)節(jié)。??由表2-4可知,EC油凝膠的聲速為1641±15
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲影像設備質(zhì)量保證用體模國產(chǎn)化和標準化的迄今發(fā)展[J]. 牛鳳岐,朱承綱,程洋,張迪. 中國醫(yī)學影像技術. 2018(07)
[2]自修復高分子材料近五年的研究進展[J]. 陳曉丹,蔣國霞. 高分子通報. 2017(08)
[3]自修復凝膠體系研究進展[J]. 王俊,張麗冰,李海燕,李翠勤. 高分子材料科學與工程. 2014(07)
本文編號:3589841
【文章來源】:北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?SEBS/EC油凝膠結(jié)構??Figure?2-1?SEBS/EC?oil?gel?structure??
SEBS/EC雙相凝膠為均勻的半透明狀,反映了凝膠內(nèi)部可能為兩相互穿交聯(lián)的狀態(tài)。??HA??SEBS?oil?gel?EC?oil?gel?SEBS/EC?biphasic?gel??圖2-2?SEBS油凝膠、EC油凝膠、SEBS/EC雙相凝膠??Figure?2-2?SEBS?oil?gel,?EC?oil?gel,?SEBS/EC?biphasic?gel??通過DSC驗證SEBS/EC凝膠的相態(tài)結(jié)構,如圖2-3所示。黑線表示為SEBS油??凝膠的DSC曲線,紅線表示SEBS/EC雙相凝膠的DSC曲線。在137?°C左右,純SEBS??油凝膠出現(xiàn)了窄小的峰,SEBS/EC雙相凝膠則在133?°C左右出現(xiàn)了明顯變寬的峰,這??兩種峰可能代表了凝膠的苯乙烯段(PS段)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。從圖中可見,相對于??純SEBS凝膠,SroS/EC雙相油凝膠的PS段玻璃化轉(zhuǎn)變溫度向低溫區(qū)移動,這說明??EC相的加入一定程度上影響了?PS段的形態(tài),從而導致其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低,峰變??寬,說明EC凝膠與SEBS油凝膠存在一定的相互作用,存在微觀相分離。但SEBS/EC??雙相凝膠的DSC曲線中并未出現(xiàn)雙峰,說明EC凝膠與SEBS油凝膠的混合程度較高,??SEBS/EC雙相凝膠很可能處于雙相態(tài)互穿交聯(lián)狀態(tài)。??17??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲影像設備質(zhì)量保證用體模國產(chǎn)化和標準化的迄今發(fā)展[J]. 牛鳳岐,朱承綱,程洋,張迪. 中國醫(yī)學影像技術. 2018(07)
[2]自修復高分子材料近五年的研究進展[J]. 陳曉丹,蔣國霞. 高分子通報. 2017(08)
[3]自修復凝膠體系研究進展[J]. 王俊,張麗冰,李海燕,李翠勤. 高分子材料科學與工程. 2014(07)
本文編號:3589841
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