30 多年來，聚酰亞胺已廣泛用于各種微直徑管材應(yīng)用。然而，這種異常堅固耐用的聚合物可以使用的一些創(chuàng)新方法——特別是在微創(chuàng)手術(shù)中使用的導(dǎo)管和其他醫(yī)療設(shè)備中——實際上可能會讓醫(yī)療設(shè)備工程師感到驚訝。本文將探討微直徑聚酰亞胺的 6 種創(chuàng)新用途 醫(yī)療設(shè)備中的管道，所有這些都可以通過薄膜流延制造工藝實現(xiàn)。

聚酰亞胺管的常見應(yīng)用

• 自擴張支架的固定護套球囊充氣管腔用于粥樣斑塊切除裝置的抽吸腔用于內(nèi)腔的內(nèi)襯材料，包含導(dǎo)管引導(dǎo)線小直徑導(dǎo)絲設(shè)計或?qū)Ыz外護套耐高溫或抗伽馬射線管應(yīng)用需要高抗拉強度、扭矩傳遞或柱剛度的應(yīng)用

薄膜流延工藝首先將一層薄薄的液態(tài)聚酰亞胺樹脂涂在實心心軸上。 使用高溫聚合將樹脂固化至固體。 然后重復(fù)該過程，添加材料層直到達到所需的管壁厚度。

這種鑄造工藝使定制管材變得非常容易。 不同的聚合物、長絲增強材料和顆粒材料添加劑可以層疊到管材的橫截面上。 薄膜流延工藝還允許制造壁更薄、外徑 (OD) 更?。ū诘椭?0.0003 英寸，外徑低至 0.005 英寸）的管材，并且比通過擠出制造的管材具有更高的尺寸穩(wěn)定性。

1.作為離散長度的聚酰亞胺涂層導(dǎo)管

對于需要離散長度的管狀聚酰亞胺涂層的應(yīng)用，專門設(shè)計的聚酰亞胺管提供了一種可能的解決方案。這種未完全聚合的管套可以通過加熱來減小尺寸。

例如，考慮需要部分涂有聚酰亞胺的海波管。一段熱固性聚酰亞胺管可以被設(shè)計成適合海波管的待涂層部分。然后，這種可熱成型的聚酰亞胺可以像套筒一樣在海波管上滑動。當暴露在變化的溫度曲線下時，管子會固化并略微收縮，從而有效地用聚酰亞胺覆蓋海波管的那部分。

聚酰亞胺涂層套管——其內(nèi)徑和外徑將縮小 0.003 至 0.005 英寸——非常適合用于覆蓋暴露的編織物或覆蓋兩片之間的接頭等應(yīng)用。它還可以用于將尖端添加到已被加工成具有不一致輪廓的產(chǎn)品。然而，重要的是要注意，有一個關(guān)鍵限制：壁厚必須至少有 0.002 英寸厚。

2. 在微直徑液壓流體或液體輸送管線中

聚酰亞胺是一種熱固性聚合物。這意味著一旦形成，它就是固體——暴露在高溫環(huán)境中時不會重新熔化或回流。它也非常穩(wěn)定，能夠耐受腐蝕性和酸性化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)通常會硬化或降解其他熱塑性塑料。此外，用不銹鋼編織增強的聚酰亞胺管可以抵抗高壓。

這些理想的品質(zhì)使聚酰亞胺管材成為輸送液壓流體或其他液體的管線中使用的合適選擇。礦物油、芳烴和聚亞烷基二醇等材料可以通過由聚酰亞胺制成的管線安全輸送，在高溫甚至核環(huán)境中也不會失效。例如，許多微型機器人醫(yī)療工具依賴于液壓系統(tǒng)。

3. 作為熱交換或冷卻系統(tǒng)的導(dǎo)管

導(dǎo)熱性對于用于熱交換或冷卻系統(tǒng)的管道材料至關(guān)重要。作為一種以 0.471 W/m·K 的速率導(dǎo)熱的致密材料，聚酰亞胺是此類應(yīng)用的理想選擇。它也非常適用于顆粒和纖維的復(fù)合，這意味著可以將管材的導(dǎo)熱性擴展到聚酰亞胺的標準容量之外。

當聚酰亞胺處于液態(tài)、粘性狀態(tài)時，很容易添加顆粒材料來增強功能。在這種情況下，可以將陶瓷或石墨粉末等材料添加到聚合物基體中，從而將管材的導(dǎo)熱率水平提高 70% 至 90%。

例如，這種聚酰亞胺復(fù)合材料非常適合用于消融手術(shù)的手術(shù)工具，在消融手術(shù)中，熱量必須從不需要治療的組織中傳導(dǎo)出去。因為聚酰亞胺可以制造成薄壁和小內(nèi)徑，它也可以用來制造可以在專門的冷卻系統(tǒng)中捆綁在一起的微直徑管材。

4.在電磁屏蔽同軸電纜中

基于導(dǎo)管的超聲成像應(yīng)用通常依賴于微直徑同軸電纜。由于聚酰亞胺易于復(fù)合，這些電纜可以受益于使用聚酰亞胺提供電磁屏蔽。

與將石墨粉添加到聚合物基質(zhì)中以提高導(dǎo)熱性的方式大致相同，可以將一種提供電磁屏蔽的材料（例如銀粉或銅粉）與處于液態(tài)粘性狀態(tài)的聚酰亞胺混合。固化后，復(fù)合管將充當內(nèi)部導(dǎo)體的電磁屏蔽。

5. 創(chuàng)建多腔軸

將多個微直徑管組合在一個捆綁的多腔軸中可以利用多種聚酰亞胺功能。例如，多腔軸可以包括一個電磁屏蔽管和一個已與金屬鎢復(fù)合以變得不透射線的管，用于通過 X 射線或透視觀察，從而使軸具有雙重功能。

也可以將通過薄膜流延工藝制造的幾個微直徑管捆綁在一起，以創(chuàng)建一個具有多個流明的單軸。

可將尼龍或 Pebax? 外涂層涂在被連接的管子上；然后將這些外涂層熔合在一起，將管子彼此粘合在一起。在許多導(dǎo)管應(yīng)用中，可以使用容易結(jié)合多個聚酰亞胺管的多腔軸代替典型的擠壓多腔軸。

6. 作為聚合物針或穿刺工具

具有 20 至 40 Kpsi 的拉伸強度和 300 至 500 Kpsi 的彈性模量，聚酰亞胺非常堅固和堅硬，它實際上可以用來制造可用作刀片狀切割或穿刺工具的管子。壁厚為 0.002 到 0.004 英寸的管子可以切穿不同類型的組織，作為 conNordsonal 金屬刀片的聚合物替代品。

總結(jié)

聚酰亞胺是一種多功能聚合物，具有廣泛的理想特性，可在許多不同的微直徑管材應(yīng)用中發(fā)揮出色的效果。由于采用了新穎的薄膜流延管工藝，醫(yī)療設(shè)備工程師可以以乍一看可能并不明顯的方式充分利用這種穩(wěn)定、耐用的聚合物

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