Гидрофильное покрытие: Недопустимое название — Циклопедия

Покрытия гидрофильные — Справочник химика 21

    Проведенные эксперименты показали, что для получения полимерных эластичных разделителей и пристенных гидрофильных покрытий на внутренней поверхности нефтепровода оптимальные параметры следующие  [c.168]

    Давно уже ученые бились над тем, как снизить коэффициент трения подводной части судна, приблизив его к коэффициенту внутреннего трения воды. Известно, что туловище рыб покрыто гидрофильной слизью, которая облегчает их перемещение в воде. Химики синтезировали специальные полимеры, содержащие гидрофильные группы, придающие пленкам полимеров способность набухать и даже частично растворяться в воде. Конечно, полимеры, растворяющиеся в воде, пригодны только для эксплуатации в течение короткого промежутка времени, но иногда требуются и такие покрытия. Коэффициент трения лакокрасочных покрытий, изготовленных на основе таких полимеров, приближается к коэффициенту внутреннего трения воды, благодаря чему при движении судна, окрашенного такой краской, затраты энергии на 5-10% меньше, чем при использовании обычной краски.

Пока этот способ имеет очень ограниченное применение из-за несовершенства таких покрытий, но поиски в этом направлении продолжаются. [c.154]

    В процессе разделения ПАВ адсорбируется на границе раздела мембрана — раствор и образует на поверхности мембраны жидкий селективный слой. Поэтому такие мембраны принято называть жидки-м и . Жидкие мембраны образуются за счет поверхностной активности молекул в растворе. С увеличением содержания ПАВ селективность мембраны возрастает, а проницаемость падает до тех пор, пока не будет достигнута критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). При этой концентрации селективность и проницаемость достигают своих постоянных значений (рис. IV-23). Причиной этого является растущее покрытие поверхности раздела мембрана — раствор слоем адсорбированных молекул ПАВ. Этот слой увеличивает сопротивление прохождению как воды, так и соли вплоть до достижения ККМ, при которой покрытие нижележащей ацетатцеллюлозной мембраны полностью завершено. Инфракрасные спектры ПАВ показали сильное взаимодействие между гидрофильными группами эффективной добавки и молекулами воды (подробнее о механизме данного процесса см. стр. 212). [c.197]

    Широко известна роль химии поверхности и адсорбции при поглощении отравляющих веществ и в гетерогенном катализе. С химией поверхности связана коррозия, приводящая к огромным потерям материалов и авариям и требующая создания устойчивых защитных покрытий. Химическое модифицирование поверхностей природных и искусственных материалов, наполнителей полимеров, формующих устройств для изделий из полимеров, строительных материалов, в частности полимерных, может придать этим поверхностям совершенно новые свойства. Например, химическая прививка к поверхности гидрофильного материала углеводородных групп делает эту поверхность устойчиво гидрофобной. Химия поверхности полупроводниковых материалов и изделий для микроэлектроники играет важную роль в современных электронных приборах. Химическое модифицирование поверхности используется и в этих случаях.

 [c.5]

    О паропроницаемости, водопроницаемости, водона-бухании, и диффузии хлорид-ионов через покрытия, полученные на основе алкидной смолы, модифицированной касторовым маслом, алкидной смолы с добавкой толуилендиизоцианата и эпоксидной смолы, можно судить по данным, представленным на рис. 7.2—7.5. Как видно из рис. 7.2, водяные пары и вода с максимальной скоростью диффундируют через пленки из алкидной смолы, модифицированной касторовым маслом. Последнее объясняется наличием в пленке свободных гидроксильных групп, придающих пленке гидрофильные свойства. 

[c.116]

    Подготовка поверхности диэлектриков необходима для увеличения смачиваемости диэлектрика и адгезионной прочности металлического покрытия, так как большинство пластмасс в. большей или меньшей степени гидрофобны. После механической обработки и обезжиривания поверхность диэлектрика обрабатывают соответствующими растворителями с целью увеличения шероховатости и изменения химической природы выходящих на поверхность полимерных молекул. В результате такой обработки в полимерных макромолекулах образуются полярные группы и поверхность диэлектриков приобретает гидрофильные свойства. [c.334]

    Глубокая общность мицеллообразования с такими ориентационными явлениями, как образование пленок на поверхности воды и свободных пленок (пены), молекулярная адсорбция из растворов, эмульгирование, заключается в том, что тенденция к уменьшению термодинамического потенциала приводит к определенной ориентации, уменьшающей разность полярностей. Образование мицелл уменьшает значение G благодаря объединению олеофильных групп в неполярную каплю масла, которая покрыта оболочкой из гидрофильных групп, подобно защищенной эмульсии (см. раздел XY. 1) или глобуле полиэлектролита (см. раздел VII. 4). 

[c.320]

    Поверхностное натяжение имеет важное значение в промышленности. Так, при крашении, стирке, обработке фотоматериалов, нанесении лакокрасочных покрытий, изготовлении прорезиненных тканей и автомобильных шин, склеивании изделий, механической обработке материалов (горных пород, минералов, стекла и т. п.) требуется обеспечить хорошее смачивание. А при получении гидрофобных покрытий, гидроизоляционных материалов и других подобных изделий, стремятся снизить смачиваемость до минимума. На различии гидрофильности различных горных пород основано обогащение руд флотацией. Велика роль поверхностного натяжения в таких технологических процессах, как адсорбция, экстракция, обезвреживание сточных вод и т. д. 

[c.33]

    В то же время, как полимерные системы сухие краски имеют определенные специфические особенности, поскольку, с одной стороны они должны образовывать водостойкое покрытие, а с другой — его пленкообразующее должно быть достаточно гидрофильным и обеспечивать достаточно низкую температуру пленкообразования. [c.144]

    В ряде случаев требуется снижение смачиваемости поверхности (повышение краевого угла). Вода не должна смачивать ткань зонта, плаща или палатки строительные материалы должны быть по возможности гидрофобными. Большое значение имеет снижение гидрофильности почв, способствующее уменьшению испарения воды из них.

Для защиты разнообразных материалов от действия воды широко применяется гидрофобиза-ция поверхности. Для создания гидрофобных покрытий обычно используют органические или кремнийорганические соединения, катионоактивные или содерл ащие полярные функциональные группы. [c.199]

    Адсорбционные характеристики и способность кремнезема диспергироваться в органической среде резко изменяются после покрытия гидрофильной силанольной поверхности гидрофобным органическим материалом. Модификация поверхности кремнезема изменяет теплоту адсорбции и угол контакта жидкой фазы адсор-бата со стенками капилляров таким образом, меняется форма изотерм адсорбции. Значение гидрофильносги или гидрофобности поверхности тонкодиспергированных частиц было описано в недавно опубликованной статье Беллоу и Росса [143], которые изучали адсорбцию воды и бензола на дисульфиде молибдена. Частицы эгого соединения покрывали гидрофильным слоем трехокиси молибдена при нагревании на воздухе до 110°. Этот окисный слой удаляли обработкой гидроокисью аммония прн обычной температуре или путем использования этой обработки и поСоТедующего воздействия сероводорода при 125°, который создавал, гидрофобную сульфидную поверхность.

Адсорбцией азота было определено, что удельная поверхность дисульфида молибдена равнялась примерно 9 -и /г. Было обнаружено, что бензол может образовывать мономолекулярные слои на гидрофильной и гидрофобной поверхностях. С [c.165]

    Природу, твердой поверхности можно изменить и превратить гидрофильную поверхность в гидрофобную, а гидрофобную в гидрофильную. Для этого нужно создать на поверхности смачиваемого твердого тела адсорбционный слой. Так, если мы возьмем пластинку алюминия, у которой поверхность покрыта пленкой окиси алюминия, то поверхность этой пластинки будет уже не гидрофобной, а гидрофильной, т. е. будет довольно хорошо смачиваться водой. 

[c.138]

    В случае гидрофобных коллоидов коагуляция электролитами обычно происходит легко и для достижения седиментации достаточно уже сравнительно небольших концентраций ионов. Напротив, коагуляция гидрофильных коллоидов, частицы которых покрыты слоем адсорбированных молекул воды, часто идет значительно труднее, и их седиментация иногда наступает лишь при высоких концентрациях электролита.  [c.332]

    Интересным фактом является возможность стабилизацип эмульсий с помощью высокодисперсных порошков. Механизм нх действия аналогичен механизму действия ПАВ. Порощки с достаточно гидрофильной поверхностью (глина, кремнезем и др.) стабилизируют прямые эмульсии. Гидрофобные порошки (сажа, гидрофобизированный аэросил и др.) способны к стабилизации обратных эмульсий. Частицы порошка на поверхности капель эмульсий располагаются так, что большая часть их поверхности находится в дисперсионной среде. Для обеспечения устойчивости необходимо плотное покрытие порошком поверхности частицы. Очевидно, что, если смачивание частиц порошка-стабилизатора средой и дисперсной фазой будет сильно различаться, то стабилизации не произойдет и весь порошок будет находиться в объеме фазы, которая его хорошо смачивает. 

[c.348]

    Неионогенный продукт ОП-7. Полиэтиленовый эфир алкил-фенсла (алкильныи остаток содержит 8—10 атомов углеро- та) с 6—7 молями окиси этилена — маслообрагшая вязкая жидкость от желтого до коричневого цвета хорошо растворяет жиры. Удельный вес при 20 » равен 1,06—1,08, При растворении в воде образует прозрачные растворы. При температуре 50—60° раствор. мутнеет, при охлаждении вновь становится прозрачным. Продукт ОП-7 находит применение в легкой, химической и други.ч отраслях промышленности. Он обладает эмульгирующей, смачивающей, диспергирующей и моющей способностью. Как эмульгатор (ири добавлении небольшого количеств а олеиновой кислоты) применяйся при замасливании прядильных волокон перед прядением. У1я увлажнения пряжи, для шлихтования, как смачиватель и раз-. 1ИЧНЫХ процессах расшлихтовки, отварки, промывки, крашения. В качестве пластификатора добавляется к различным покрытиям из ис1сусственпых смол, сообщая им гидрофильные свойства. Сообщает смачивае.мость тканям с плохой капиллярностью. 

[c.170]

    Однако использование гипса в конструкциях подземных трубопроводов вряд ли можно считать удачным. В условиях повышенной влажности такая оболочка быстро теряет механическую прочность, что неизбежно в случае повреждения гидроизоляционного полиэфирного покрытия и гидрофильно-сти фосфатного слоя. Защитную способность данной конструкции можно повысить, заменив гипсовую оболочку асбестоцементной. [c.50]

    Наилучшими свойствами для эксклюзионной хроматографии биополимеров обладают TSK-гели типа SW. Поверхность этих материалов покрыта гидрофильными ОН-грутопами по особой технологии, обеспечивающей исключительную инертность сорбента, практически не уступающую сефадексу. Поэтому эксклюзионное разделение, как правило, не осложняется побочными сорбционными процессами. ТЗК-гели SW выпускают с тремя размерами пор и они перекрывают диапазон молекулярных масс от 5 10 до 4 10 (по декстрану) или до 10 (по глобулярным белкам). За счет большого объема пор колонки, с этими гелями характеризуются высокой разделительной способностью, а их гарантированная эффективность составляет 16 тыс.т.т./м. Калибровочные кривые для некоторых модифицированных жестких сорбентов приведены на рис. 4.11. [c.109]

    Другие теории образования налета. В своей статье Ворнум описывает другие два типа налета — синерезнсный налет и муаровый налет (морщинистый). Первый, по его мнению, образуется в результате выделения из покрытия маслянистых веществ при сокращении объема полимера под влиянием высокой влажности, обусловленной присутствием в покрытии гидрофильных полярны групп. Муаровый налет получается в результате микроскопического коробления поверхности покрытия и вызывается его набуханием вследствие поглощения влаги. [c.507]

    Поверхность частиц силикагеля и других кремнеземов покрыта гидрофильными гидроксильными группами, обладающими сла-бовыраженными кислотными свойствами. В щелочной среде силикагель постепенно разрушается  [c.42]

    В фонтанных, газлифтных и оборудованных погружными центробежными электронасосами скважинах преобладающий метод борьбы — нанесение защитных покрытий, которые изготавливают из гидрофильных материалов (стекло, различные стеклоэмали, бакелитовый лак, эпоксидные смолы, бакелито-эпоксидные композиции и др.), обладающих низкой сцеп-ляемостью с АСПО. Часто защитные покрытия используют и в промысловых коммуникациях, хотя здесь более широко используют периодические паротепловые обработки, а также способ очистки пропуском шаровых или поршневых очистителей, которые перемещаются под действием потока жидкости.  [c.28]

    Примером термодинамически устойчивых систем с адсорбцион-ио-сольватным фактором являются растворы неионогеиных ПАВ и ВМС. Ориентирование лиофильных частей молекул к растворителю обеспечивает резкое снижение поверхностного натяжения до значений, меньших критического значения (VI. 32). Полярные части молекул обращены в водную среду, а неполярные радикалы — в органическую. Из твердых веществ большой гидрофильностью обладают оксиды многих элементов, например, кремния, алюминия, железа. Поверхность частиц оксидов в воде обычно покрыта гидроксильными группами (гидроксилирована), которые сильно взаимодействуют с водой, образуя гидратные слои. Интересно, что для оксидов факторы устойчивости могут изменяться в зависимости от pH среды. Особенно это сильно выражено для диоксида кремния. Например, гидрозоль кремнезема в области pH 7,0—8,0 устойчив, главным образом, благодаря адсорбционно-сольватному фактору. Он не коагулирует при добавлении электролита даже в [c. 338]

    Природу твердой поверхности можно, однако, изменить и превратить гидрофильную поверхность в гидрофобную (процесс гидрофобизации) и, наоборот, гидрофобную поверхность можно превратить в гидрофильную (процесс гидрофилизации)., Для этого на твердой поверхности создают адсорбционный слой поверхностно-активного вещества. Например, поверх-, ность алюминиевой пластинки, обычно покрытая окисной пленкой АЬОз, гидрофильна, т. е. довольно хорошо смачиваетси водой (краевой угол смачивания равен 40°). Такую пластинку можнЪ гидрофобизировать, обработав ее раствором какой-нибудь жирной кислоты. Молекулы кислоты, адсорбируясь на поверхности пластинки, образуют ориентированный слой, в котором полярные группы молекул обращены к поверхности пластинки, а углеводородные цепи — в воздух. На такой пластинке капли воды образуют ( пые краевые угльТ) (рис. 30). [c.63]

    Процесс нанесения металлического покрытия на пластмассы начинается с обработки их сильно действующим кислотным раствором (таким, как смесь хромовой, серной и фосфорной кислот), который приводит их в гидрофильное (водовпи- [c. 100]

    Предполагается, что в связи с гидрофильностью железа, адсорбция ингибиторов происходит не на чистой её поверхности, а на поверхности, покрытой слоем гидроксид-радикалов, образующихся в ходе диссоциативной адсорбции воды. Доказывается два типа адсорбции воды Ме — ОН (А) и Ме -НО (В). В слу гае А адсорбция ингибитора за счет неподеленной пары электронов азота приводит к вытеснению ОНад . В случае В адсорбция предполагается за счет активного атома водорода, образующего связь с кислородом поверхностного гидроксида. Вытеснение адсорбированной воды при адсорбции аминов может происходить и другим путем. Амин, адсорбирующийся за счет электронной пары азота, образует связь типа водородной с молекулами воды. Такой ассоциат достаточно лабилен и покидает поверхность. На освободившемся месте поверхности адсорбируется амин, который и играет роль ингибитора. Водовьгтесюиощая способность аминов и их защитные свойства связаны здесь [c.115]

    Следует отметить, что многие твердые тела, являясь по существу гидрофобными, благодаря легкой окисляемости, при измерении краевого угла показывают некоторую гидрофильность. Так, металлы по своей молекулярной структуре, имея гомеопо-лярную атомную решетку — типично гидрофобные тела, однако поверхность металлов почти всегда покрыта тончайшей пленкой окислов, благодаря чему поверхность металла в той или иной степени оказывается гидрофильной. Для того, чтобы удалить окисную пленку, необходимо путем обработки (шлифовки) обнажить свежую металлическую поверхность. [c.137]

    Тенденция более родственной к стабилизирующему веществу фазы превращаться в дисперсионную среду наглядно проявляется в эмульсиях, стабилизованных тонкодисперсными порошками. Такая стабилизация возможна при ограниченном избирательном смачивании порошка, т.е. при конечном краевом угле , большем О, но меньше 180°. При этом порошки обладают способностью к стабилизации той фазы, которая хуже избирательно смачивает частицы, тогда как более родственная фаза оказывается дисперсионной средой. Причины этого становятся ясны из рассмотрения рис. X—14. В случае капель воды, покрытых гидрофобным порошком, например углем, в масляной фазе вода оттесняется из (Прослоек между частицами вследствие гидрофобности угля, и при столкновении капли воды не могут прийти в непосредственный конта кт. Наоборот, гидрофильный порошок (например, мел) защищает своеобразной броней масляную фазу и не, позволяет сопри р оснуться аплям масла в водной дисперсионной среде. Поскольку мерой фнльности (родственности) порошка по отношению к внешней фазе является краевой угол в условиях избирательного смачивания или отношение теплот смачивания данной твердой фазы двумя жидкостями (см. 3 гл. И1), эти величины представляют собой аналог ГЛБ молекул ПАВ. [c.288]

    Полученные экспериментальные данные указывают на сложный характер адсорбционных процессов, сопровождаюпщх перемещение нефти в пористой среде. Фильтрация нефти в гидрофильной породе сопровождается новообразованием асфальтенов за счет смол. По мере покрытия поверхности зерен породы адсорбционным слоем асфальтенов этот процесс затухает. [c.29]

    После обезжиривания следует травление Эта операция обеспечивает возможность получения прочно сцепленных металлических покрытий В результате химическои обработки в растворах со держащих сильные окис тители поверхностный слои пластмассы частично разрушается с образованием мнкрошероховатости и изменяется химическая природа выходящих па поверхность полимерных молекул Поверхностный слой начинает легко смачиваться водой (становится гидрофильным) вследствие образования полярных групп [c. 36]

    На проницаемость покрытий влияет также способ их отверждения. При образовании поперечных связей между мо-лекула1йи снижается гибкость цепных молекул, что способствует уменьщению проницаемости полимера. Известно, что пространственно-структурированные полимеры с частыми поперечными связями характеризуются низкой водо- и газопроницаемостью. От структурной пористости, а также от присутствия в полимере гидрофильных групп (карбоксильных, гидроксильных, эфирных), сорбирующих влагу, зависит степень набухаемости полимерного материала. При высокой сорбционной способности полимерная пленка прочно удерживает влагу, тем самым ограничивает ее доступ к металлической поверхности. Истинные поры, образующиеся в лакокрасочном покрытии после улетучивания растворителей, служат каналами, по которым к металлической поверхности могут проникать вещества, вызывающие ее коррозию —кислород, влага, ионы и молекулы электролитов. Суммарный эффект от работы пор обоего рода определяет влаго- и газопроницаемость полимерного материала.  [c.25]

    Поверхность неметаллического материала (например, пластмассы) следует перевести из гидрофобного состояния (водоотталкивающего) в гидрофильное (смачиваемое водой) и обеспечить микровыравнивание шероховатой поверхности растворителем и (или) кислотным травлением. Затем поверхность необходимо катализировать палладием в растворе хлористого палладия и тщательно промыть перед нанесением медного или никелевого покрытия. [c.84]

    Кальцит — кристаллический карбонат кальция СаСОз, содержит 56% СаО и 44% СО2. Получают кальцит из известняка, при этом основной примесью является карбонат магния, присутствующий в виде двойной соли Mg Oa-СаСОз — доломита, а также оксиды алюминия и железа. Кальцит обладает малой химической активностью и низкой гидрофильностью. Он способствует предотвращению растрескивания покрытий, особенно в сочетании с алкидными смолами. [c.69]

    Дефицитность цинковой пылн привела к разработке силикатных красок, не содержащих металлического цинка и обеспечивающих получение водостойких антикоррозионных покрытий. Для получения таких покрытий в состав силикатных красок вводят кислые и гидрофильные отвердители, способствующие поликонденсации силикатных ионов и образованию водонепроницаемых структур, а также осаждающие отвердители, которые образуют гидросиликаты поливалентных металлов (монофосфат цинка, и др.). Лучшие результаты дает применение электротермофосфориого шлака в грунтовках на калиевом жидком стекле. [c.158]

---

Покупайте здоровые и надежные товары супер гидрофильные самоочистки покрытие для стекла

О продукте и поставщиках:

 Сэкономьте время и добейтесь высокой экономической эффективности, выполняя проекты по покраске с помощью здоровых и долговечных супер гидрофильные самоочистки покрытие для стекла, продаваемых на Alibaba.com. Откройте для себя супер гидрофильные самоочистки покрытие для стекла с высокой устойчивостью к атмосферному износу и отличной укрывистостью для создания гладкой и однородной отделки с длительным сроком службы.  Найдите экологически чистые красящие растворы, не содержащие биоцидов и пластификаторов и не вступающие в химическую реакцию с субстратами. 
 В зависимости от проекта и желаемых результатов выберите супер гидрофильные самоочистки покрытие для стекла типы такие как целлюлоза, эмаль, на водной основе, антикоррозийные, битумные, пластмассовые, масляные, цементные и эмульсионные. Эти мазки готовы к использованию, доступны по цене, быстро окрашиваются и бывают разных оттенков. Найдите мазки с впечатляющим блеском, твердой отделкой и хорошей глубиной цвета, некоторые из которых идеально подходят для помещений с высокой влажностью. 
 Покупайте на Alibaba.com причудливый выбор предметов интерьера и на открытом воздухе супер гидрофильные самоочистки покрытие для стекла доступны в вариантах: спрей, кисть, акрил, эпоксидная смола и полиуретан. Мазки также классифицируются в зависимости от роли, которую они выполняют, причем наиболее распространенными вариантами являются строительные покрытия, мазки от приборов, бумажное покрытие и покрытия для дерева.  Выбирайте продукты с высокой проницаемостью и более грубым составом, разработанные, чтобы выдерживать как низкие, так и высокие температуры. 
 Профессионалы и домашние мастера, желающие освежить бизнес или домашние картины, должны изучить супер гидрофильные самоочистки покрытие для стекла на Alibaba.com чтобы получить продукты, устойчивые к росту водорослей и плесени. Эти окрасочные решения предлагают гладкую и твердую отделку, способную противостоять дыму, воде и кислотам. Они достаточно универсальны, чтобы их можно было наносить на самые разные поверхности, включая металлы, пластмассы, волокна и т. Д. 

Покрытия гидрофильные — Энциклопедия по машиностроению XXL

При эксплуатации лакокрасочных покрытий в воде, водных средах и атмосфере с повышенной влажностью воздуха адгезия снижается, нередко достигая нулевого значения. Это особенно явно проявляется в тех случаях, когда покрытие сформировано на гидрофильных подложках, энергия взаимодействия которых с водой достаточно высока.  [c.81]

Долгое время механизм этого процесса оставался неясным. Выполненные за последнее время нами исследования позволили разобраться в нем. Металлы, покрытые окисной пленкой, гидрофильны при их соприкосновении с водной средой и углеводородной жидкостью на границе раздела фаз образуется вогнутый мениск с тонкой пленкой электролита между металлом и углеводородной фазой (рис. 9,4). Такая форма мениска обусловлена избирательным смачиванием.  [c.305]

Таким образом, увеличение долговечности и сохраняемости изделий связано прежде всего с защитой их от воздействия влаги. В качестве надежной защиты от влаги применяют гидрофобные кремнийорганические покрытия. Сущность этого метода заключается в том, что кремнийорганические соединения образуют на различных материалах тонкие полимерные водоотталкивающие пленки. Они прочно связываются с поверхностями различного химического строения (стекло, керамика, ткани, кожа, бумага и др. ). Высокая устойчивость этих покрытий чаще всего обусловлена наличием химических связей между полиорганосилоксановой пленкой и гидрофильной поверхностью.  [c.452]

Адгезия частиц и способность покрытия смачиваться. Из числа физико-химических свойств, влияющих на силы адгезии частиц к покрытиям, рассмотрим гидрофобность и гидрофильность покрытия, сплошность (связанная с деструкцией лакокрасочного материала) и липкость (за счет пленкообразующих и растворителей).  [c.159]

Следовательно, подбирая покрытия, обладающие гидрофобными или гидрофильными свойствами, можно уменьшить или увеличить силы адгезии пыли. Нужно иметь в виду, что изменять силы адгезии подобным образом можно только в том случае, когда адгезия определяется молекулярными силами, а электрическая компонента сил адгезии незначительна и влажность воздуха не оказывает влияние на адгезию. Сказанное выше справедливо для микроскопических частиц.  [c.161]

Помимо применения электрического поля, используют другие методы переноса изображения. Так, формную основу можно покрыть тонким слоем гидрофильного клеящего вещества, затем подвергающегося увлажнению. Такая основа накладывается на прилипший слой проявленного изображения. При прижиме происходит утопание частиц, и силы адгезии их к липкому слою в этом случае превысят адгезию этих же частиц к проявленной пластинке. Порошковое изображение можно перенести на бумажную ленту с клейким покрытием (адгезия за счет липкости) и закрепить прозрачной пластмассой.  [c.296]

Как видно из данных табл. VI, 4, введение присадок либо почти не влияет на адгезию, либо резко меняет характер адгезионного взаимодействия. Как правило, адгезия на стекле, обладающем гидрофильными свойствами, при добавлении присадок в жидкость значительно уменьшается. Прилипание частиц к металлическим поверхностям, покрытым пленками окислов и обладающим сорбционными свойствами, в присутствии присадок увеличивается.  [c.198]

Даже при нормальной (65%) относительной влажности атмосферы все тела, находящиеся в ней, покрыты тончайшей (0,001 — 0,01 мкм) непрерывной (гидрофильные поверхности) или прерывистой (гидрофобные поверхности) пленкой воды.  [c.70]

Эти работы показали изменяемость смачивания под влиянием адсорбционных слоев ориентированных поверхностно-активных молекул и установили некоторые количественные закономерности при смачивании. В технике покрытий наибольший интерес представляет вопрос избирательного смачивания металлов. Ребиндер [5] пишет, что по своей молекулярной структуре металлы являются, повидимому, гидрофобными телами . Однако поверхности металлов на воздухе и в воде покрыты тончайшей невидимой пленкой окисла металла. По этой причине, например, поверхность платины на воздухе гидрофильна.  [c.18]

После обезжиривания следует травление Эта операция обеспечивает возможность получения прочно сцепленных металлических покрытий В результате химическом обработки в растворах со держащих сильные окис тители поверхностный слои пластмассы частично разрушается с образованием мнкрошероховатости и изменяется химическая природа выходящих па поверхность полимерных молекул Поверхностный слой начинает легко смачиваться водой (становится гидрофильным) вследствие образования полярных групп  [c. 36]

После насыщения поверхности раздела водяными парами на ней возможно образование активных центров. При этом неупорядоченный гидролиз силоксановой связи (вероятно, той, что ближе к стеклянной поверхности) приводит к появлению двух еиланоль-ных групп, способствующих адсорбции гидрофильных соединений и, возможно, молекул воды. Участки поверхности, соприкасающиеся с этими группами, гидролизуются, т. е. гидролиз протекает в местах образования активных центров. Гидролиз димерного слоя аппрета АПС (рис. 9) возможен только в плоскости средней точки димеров. При максимальной толщине покрытия (рис. 8), представляющего собой мультислой АПС довольно большой толщины, эта плоскость может произвольно перемещаться зигзагами в вертикальном (перпендикулярно поверхности) направлении на участке, содержащем максимальное количество связей в этом случае долговечность адгезионного соединения будет такой же, как и на рис. 9.  [c.137]

Поверхность неметаллического материала (например, пластмассы) следует перевести из гидрофобного состояния (водоотталкивающего) в гидрофильное (смачиваемое водой) и обеспечить микровыравнивание шероховатой поверхности растворителем и (или) кислотным травлением. Затем поверхность необходимо катализировать палладием в растворе хлористого палладия и тщательно промыть перед нанесением медного или никелевого покрытия.  [c.84]

Процесс нанесения металлического покрытия на пластмассы начинается с обработки их сильно действующим кислотным раствором (таким, как смесь хромовой, серной и фосфорной кислот), который приводит их в гидрофильное (водовпи-  [c.100]

Кальцит — кристаллический карбонат кальция СаСОз, содержит 56% СаО и 44% СО2. Получают кальцит из известняка, при этом основной примесью является карбонат магния, присутствующий в виде двойной соли Mg Oa- a Oa — доломита, а также оксиды алюминия и железа. Кальцит обладает малой химической активностью и низкой гидрофильностью. Он способствует предотвращению растрескивания покрытий, особенно в сочетании с алкидными смолами.  [c.69]

О паропроницаемости, водопроницаемости, водона-бухании, и диффузии хлорид-ионов через покрытия, полученные на основе алкидной смолы, модифицированной касторовым маслом, алкидной смолы с добавкой толуилендиизоцианата и эпоксидной смолы, можно судить по данным, представленным на рис. 7.2—7.5. Как видно из рис. 7.2, водяные пары и вода с максимальной скоростью диффундируют через пленки из алкидной смолы, модифицированной касторовым маслом. Последнее объясняется наличием в пленке свободных гидроксильных групп, придающих пленке гидрофильные свойства.  [c.116]

Дефицитность цинковой пылн привела к разработке силикатных красок, не содержащих металлического цинка и обеспечивающих получение водостойких антикоррозионных покрытий. Для получения таких покрытий в состав силикатных красок вводят кислые и гидрофильные отверднтели, способствующие поликонденсации силикатных ионов и образованию водонепроницаемых структур, а также осаждающие отверднтели, которые образуют гидросиликаты поливалентных металлов (монофосфат цинка, и др.). Лучшие результаты дает применение электротермофосфориого шлака в грунтовках на калиевом жидком стекле.  [c.158]

ОДА [129]. Молекулы ОДА располагаются на поверхностях водяных капелек, так как выталкиваются молекулами воды, взаимодействующими между собой более интенсивно, чем с гидрофобными радикалами молекул ОДА. Так как молекулы ПАВ имеют гидрофильные носы и гидрофобные хвосты , то очевидно, что сии оказываются на поверхности капельки и удерживаются на ней гидрофильными носами . На поверхности капли образуется моно-молекулярная пленка, обладающая гидрофобными свойствами. Степень заполнения поверхности капельки молекулами ОДА определяется давлением ОДА в потоке (130]. При этом следует учитывать, что на образовавшихся каплях, покрытых молекулами ПАВ (ОДА), конденсаци5 затруднена, так как часть поверхности капель, не занятая гидрофобными хвостами молекул ПАВ, оказывается малой. Тем не менее пар будет конденсироваться на каплях, но с меньшей скоростью. Размер капель будет увеличиваться, незанятая молекулами часть поверхности капель возрастет, интенсивность конденсации увеличится. Степень заполнения поверхности молекулами ПАВ, зависящая от давления ПАВ в потоке, таким образом, также возрастет. В последующем расширении пара размеры капель будут увеличиваться, возникнут новые капли, степень заполнения которых молекулами ПАВ будет менее значительной влияние ПАВ на конденсацию уменьшится.  [c.299]

Эффективны уже в малых концентрациях. Высокие концентрации (2—10% в зависимости от вида фунгицида) заметно влияют на свойства лаковой пленки, удлиняют время высыхания влажного лакового покрытия, ускоряют диффузию водяного пара в пленке и повышают намокаемость пленки, повышают ее гидрофильность и снижают устойчивость. Кроме того, ухудшаются химические и электроизоляционные свойства пленки. Существенно также и то, что фунгициды ввиду сложности их производства доступны лишь при малой дозировке.  [c.180]

Огромное значение для диффузии электролита через пленку покрытия имеет осмотическое давление, возникающее в результате разностей концентраций этого электролита на поверхности пленки, в ее объеме и на поверхности металла [91, 128]. Наличие на поверхности металла под пленкой ПИНС незначительного количества водорастворимых (гидрофильных) веществ, а также присутствие на поверхности металла или в объеме пленки микрообъемов электролитов с повышенной концентрацией водорастворимых веществ (например, водорастворимых ингибиторов коррозии, сольватированных ионов щелочных гидрофильных металлов, гидрофильных пигментов или наполнителей) за счет осмотического давления резко усиливает диффузию электролита (воды) с поверхности пленки, где концентрация электролита существенно ниже. Давление электролита при этом может достигать весьма существенных величин (десятков МПа). Во всех случаях во избежание интенсивного осмотического переноса воды к поверхности металла необходимо выполнение неравенства  [c.106]

В композиции используется подходящий реагент, обеспечивающий рбразование nonepe4Hbix сшивающих связей, которые взаимодействуют с карбоксильными группами гидрофильных акриловых полимеров. Такими реагентами, которые взаимо-действук Т с гидрофильными полимерами, образуя очень устойчивое покрытие, являются конденсированные формальдегидные смолы, эпоксидные соединения и многозарядные ионы металлов.  [c.127]

Для получения компонента а) готовят водный раствор хромовой кислоты с pH не ниже 3 б) регулируют pH водной композиции от 3 до 5 с помощью вещества, совместимого и растворимого в хромовой кислоте, которое обеспечивает отверждение покрытия после нанесения защитной композиции на металл в) смешивают гидрофильный коллоидный раствор ксантановой смолы и композицию с отрегулированным pH, содержащую хромовую кислоту (А).  [c.197]

Для решения вопросов пылеудержания необходимо выяснить, какие свойства лакокрасочных покрытий определяют прилипание к ним частиц пыЛ И. К числу этих свойств нужно отнести шероховатость, влагоустойчивость, упругость, физико-химические свойства (тидрофобность и гидрофильность, липкость), электрические свойства.  [c.144]

Противодействие набуханию определяется скоростью диффузии молекул воды через пленку, т. е. паропроницаемостью покрытий. Неполярная гидрофобная пленка каучука или парафина имеет низкую паропроницаемость, а гидрофильная пленка желатина и мездрового клея — высокую. На пленках каучука или парафина будет минимальное количество конденсационной и адсорбционной влаги, т. е. незначительное набухание и нарушение сплошности покрытий и, как следствие, небольшой рост пылеудержания.  [c.146]

К сожалению, нет систематизированных данных по гидро-фобности и гидрофильности применяемых лакокрасочных покрытий. Н. П. Мягков 2 определил краевой угол смачивания некоторых покрытий по отношению к 3%-ному водному раствору КС1  [c.161]

СГ, а также хромированная сталь. Покрытие маслямой крас-жой сообщает стальной поверхности гидрофильность, что ари-водит к увеличению адгезии. Эти закономерности сохраняются в основном при влажности почвы от 20 до 45%.  [c.332]

Объемные свойства покрытия могут быть изменены в результате введения различных связующих [212]. Гидрофобные свойства сообщают кремнийорганические, масляносмоляные и алкидные связующие. Нитроцеллюлозные, виниловые, акриловые, мочевинные, меламинные и полиэфирные связующие усиливают гидрофильные свойства лакокрасочных покрытий.  [c.243]

На процесс гидрофобизации оказывает влияние концентрация силанов в гидрофобизирз ющем растворе. Если концентрация реагентов в растворе невелика, то их может не хватить для покрытия всей обрабатываемой поверхности. В результате не все гидроксильные группы будут связаны и на поверхности могут сохраниться гидрофильные участки. Для определения влияния на гид-рофобизацию поверхности концентрации в растворе алкилхлорси-лана были проведены специальные исследования [20, 21].  [c.245]

Исследования показывают [201], что гидрофилизация материала HHHiaeT адгезию парафина. Поэтому для уменьшения адгезии парафина выбирают такие лакокрасочные покрытия, которые сообш,ают поверхности гидрофильные и олеофильные свойства. Влияние на адгезию слоя парафина свойств твердой поверхности исследовали при условии, когда внешнее воздействие направлено тангенциально к поверхности субстрата. Такое направление внешнего воздействия соответствует тангенциально направленному потоку нефти, движущемуся в трубопроводе. Этот поток и обусловливает отрыв слоя парафина. Результаты этих исследований следующие [201]  [c.253]

Наименьшей адгезионной прочностью к парафину обладает гидрофильное стекло. Наибольшая адгезия парафина имеет место к эпоксидной смоле, которая по отношению к стеклу более гидрофобна (к сожалению, в работе [201] не указаны значения краевых углов по отношению к воде для перечисленных выше покрытий). Силикатная эмаль хотя и гидрофильна, но имеет шероховатую поверхность, что способствует росту адгезии парафина. Гидрофобизация поверхности стекла диметилдихлорсиланом приводит к увеличению интенсивности адгезии парафина.  [c.253]

Как уже отмечалось, защитные свойства и работоспособность покрытий обеспечиваются не только химической стойкостью материала, но и его сорбционной способностью и диффузионными свойствами. Защитные свойства покрытий во многом определяются характером переноса среды в полимере, являющегося сложным процессом (если речь идет о растворах электролитов) и зависящего от физико-химических свойств как самого полимера, так и электролита. Оценивая защитные свойства покрытий в целом по отношению к летучим электролитам (соляная, уксусная, азотная кислоты) и нелетучим (серная и фосфорная кислоты, растворы солей, щелочи), можно заключить следующее более высокими защитными свойствами в отношении проницаемости летучих электролитов обладают покрытия на основе полярных (гидрофильных) густосетчатых полимеров (ЭД-20. ПН-15) большими защитными свойствами по отношению к нелетучим электролитам обладают неполярные (гидрофобные) полимеры, например полиолефины.  [c.261]

Этилсиликат — название смеси, состоящей из мономерного и олигомерного эфиров ортокремниевой кислоты. При диспергировании в воде эти химические соединения подвергаются гидролизу с образованием золя (коллоидного раствора) полимерной кремниевой кислоты. Частицы этого золя своими гидроксильными группами сшивают гидрофильные молекулы поливинилацетата и поливинилового спирта, составляющие полимерную основу поливинилацетатной водоэмульсионной краски, в трехмерную структуру. При этом понижается способность покрытий поглощать воду, разбухать в ней, повышается их прочность.  [c.49]

На основе электронно-микроскопических исследований предложено [48, 55] следующее феноменологическое описание процесса меления покрытий под действием влаги. Влага не оказывает заметного влияния на исходную пленку покрытия и в большинстве случаев даже не смачивает поверхность покрытий. По мере протекания процессов фотоокисления поверхностный слой пленки становится гидрофильным. Набухаиие его на начальных стадиях старения покрытий может приводить к выравниванию поверхности покрытий вследствие пластифицирующего действия влаги и некоторому повышению блеска покрытий (в пределах 10—15 [56]. На более глубоких стадиях старения при разрушении поверхностного слоя пленкообразователя набухание пленки вызывает значительный рост напряжений, что вместе с возрастанием жесткости пленки при старении и попеременном набухании и высыхании покрытий обусловливает микрорастрескивание и расслаивание поверхностного слоя покрытия.  [c.61]

Углеводородный радикал молекул мыла обладает-гидрофобными свойствами, а концевая группа СООЫа — гидрофильными, т. е. в присутствии масел и воды одна часть молекулы мыла всегда ориентируется в сторону масла, другая — в сторону воды. Благодаря этому мыла располагаются вокруг загрязнений, пропитанных маслами, охватывая их молекулярными пленками, стремящимися уменьшить свою поверхность. Свойства тел, покрытых слоем пленок из мыла, резко изменяются, происходит интенсивное смачивание маслянистых загрязнений, снижается значение поверхностного натяжения раствора, он хорошо проникает в поры и трещины, создает расклинивающие давления и отрывает загрязнения от очищаемой поверхности.  [c.41]

Эффективным газообразным травителем является триоксид серы, под действием которого поверхность многих пластмасс (сополимеры стирола, поликарбонат, полиолефины) в течение нескольких десятков секунд при комнатной температуре приобретает гидрофильные свойства и становится микрошероховатой, что обеспечивает прочное сцепление металлических покрытий с основой  [c.519]

Жидкая грунтовая краска или лак смачивают как поверхность кожи, так и стенки капилляров и пор кол и. При этом глубина проникания в последние находится в прямой зависимости, с одной стороны, от вязкости и поверхностного натяжения краски и лака на поверхности волокон кожи, а с другой стороны от степени очистки поверхности и раскрытия пор лицевой поверхности кожи в результате ее обработки перед окрашиванием. Чем глубже в поры кожи попадает лак и чем лучше смачивает он поверхность пор, тем прочнее все покрытие в целом. На таких пористых материалах, как кол а, трудно достигнуть прилипания, ие обеспечив пропитывания и тем самым прочного механического сцепления. Совершенно понятно, что этого можно достигнуть только в том случае, если краска будет высыхать не очень быстро, и кожа успеет пропитаться еще жидкой краской. При этом, учитывая гидро-фильность кожи, необходимо иметь в составе краски достаточное количество гидрофильных растворителей. Из последних применяются моноэтиловый эфир этиленгликоля (целлозольв), циклогексанон, бутиловый спирт и др.  [c.419]

Растительные масла перед использованием подвергаются очистке с целью удаления нежировых компонентов и свободных жирных кислот, которые замедляют процесс отверждения масел. К неж ировым компонентам, содержание которых в маслах доходит до 1%, относятся глицерофосфатиды — сложные эфиры глицерина, в состав которых кроме жирно-кислотных радикалов входит остаток фосфорной кислоты. Глицерофосфатиды гидрофильны и содержание их в маслах обусловливает не только замедление отверждения лакокрасочных материалов, но и снижение водостойкости покрытий на их основе.  [c.53]

Различная природа гидрофильных и гидрофобных материалов затрудняет использование свойств мастичных покрытий для неносредствен-  [c.157]

---

6.7.9. Взаимодействие покрытий с гидрофильными веществами

Прилипание пыли и загрязнение ухудшают внешний вид покрытий, ускоряет старение, усиливает коррозию металлических подложек. Налипание увлажненного песка, грунта, удобрений, намерзание льда, примерзание пищевых и других продуктов осложняет работу наземных и водных транспортных средств, увеличивает энергозатраты, приводит к снижению производительности труда. Эти недостатки в некоторой степени можно устранить используя покрытия с пониженной адгезией — противоадгезионные.

Пылеудержанию способствует шероховатость, низкая твердость и липкость пленок, их гидрофильность, склонность к электризации. Сила притяжения частиц пыли возрастает с уменьшением их диаметра. Например, частицы диаметром 80 мкм притягиваются с силой, примерно равной их весу, а для отрыва частицы диаметром 1 мкм необходимо усилие в тысячу раз больше ее веса. Особенно быстро загрязняются покрытия, полученные с применением гидрофильных пленкообразователей: чем меньше краевой угол смачивания покрытия водой, тем больше пылеудержание (рис. 6.5).

Рис. 6.5. зависимость пылеудержания от краевого угла смачивания покрытий водой

Покрытия на основе воднодисперсионных красок из-за матовости поверхности и присутствия гидрофильных компонентов (эмульгаторы, стабилизаторы) загрязняются значительно быстрее покрытий на основе тех же полимеров, изготовленных из растворов или расплавов. Загрязняемость масляных покрытий много меньше, чем воднодисперсионных, но она зависит от твердости пленок и глубины отверждения пленкообрзователя. Пластифицированные покрытия более склонны к пылеудержанию, чем непластифицированные. Запыляемость возрастает при старении покрытий, меление и образование сетки трещин способствует механическому удержанию пыли.

Наиболее эффективные пути уменьшения запыляемости и загрязняемости покрытий — их гидрофобизация и снижение электризуемости. Снижение электризуемости возможно обработкой поверхности покрытий катионоактивными веществами, использованием токопроводящих пигментов и наполнителей. Гидрофобные свойства обеспечиваются применением неполярных пленкообразователей (фторопласты, полиэтилен, кремнийорганические олигомеры), введением гидрофобизирующих добавок (кремнийорганические жидкости, перфторированные жидкости, воски, парафин) или обработкой ими поверхности покрытий, введением в краски некоторых минеральных и полимерных наполнителей и пигментов: слюды, технического углерода (сажи), фторопластов, полиэтилена и др.

Гидрофобные покрытия имеет смысл применять в тех случаях, когда имеется контакт с водными средами и гидрофильными веществами. Ими хорошо защищать фасады зданий, детали сельскохозяйственных машин, кузова самосвалов, ковши экскаваторов, гусеницы тракторов, морозильное оборудование.

Если покрывать металлические формы для выпечки хлеба и хозяйственную посуду (сковороды) фторопластовыми и кремнийорганическими лаками, то не нужна смазка; адгезия пищевых продуктов к поверхности фторопластов мала.

Прилипание веществ к покрытиям можно уменьшить, снижая их шероховатость (увеличивая глянец). В этой связи часто для снижения прилипания веществ поверх пигментированных покрытий наносят 1-2 слоя лака.

Hydrophilic Coating — обзор

8.2.1.2 Покрытие поверхности и сшивка

Один из подходов к повышению стойкости к засорению промышленных обратных мембран — это нанесение очень тонкого (порядка 0,5 мкм) непористого гидрофильного покрытия на поверхность. Покрытие должно быть очень водопроницаемым и одновременно противостоять как внутреннему, так и поверхностному загрязнению. Из-за непористой природы покрытия частицы не могут достичь нижележащей структуры мембраны, что снижает закупорку пор и внутреннее загрязнение.Фриман и соавторы использовали материалы на основе сшитого полиэтиленгликоля (ПЭГ) в качестве мембранных покрытий обратного осмоса для фильтрации воды. Эти покрытия были эффективны в снижении загрязнения мембраны, но покрытия были довольно толстыми (около 2 мкм), что привело к значительному снижению потока примерно на одну треть от исходных значений [29].

Huang et al. [30] ковалентно закрепил функционализированный азидом оксид графена (AGO) на поверхности коммерческих обратных мембран с помощью азидной фотохимии. Модификацию поверхности проводили путем покрытия RO мембраны водной дисперсией AGO с последующим УФ-облучением в условиях окружающей среды.Этот простой процесс позволяет получить гидрофильную гладкую антибактериальную мембрану с ограниченным снижением водопроницаемости или селективности по соли. Мембрана GO-RO показала 17-кратное снижение биообрастания после 24 часов контакта с Escherichia coli и почти в два раза уменьшила загрязнение бычьим сывороточным альбумином (BSA) после 1-недельного теста на перекрестный поток по сравнению с его немодифицированным аналогом.

Ли и др. сообщили, что в аэробных щелочных водных растворах дофамин образует очень тонкие слои материала, известного в литературе как полидофамин [31]. Тонкие полидофаминовые покрытия неизбирательно осаждаются из раствора покрытия практически на любые поверхности, включая полимеры, используемые для мембран для очистки воды. Слой полидофамина является гидрофильным, и его нанесение снижает поверхностный заряд некоторых полимеров. Полидофамин — стойкий к загрязнению материал для модификации поверхности мембраны.

Один из предложенных способов создания устойчивой к загрязнению мембраны обратного осмоса заключается в нанесении гладкого покрытия из гидрофильного нейтрально заряженного материала [6].

Послойная сборка (LbL) — это универсальный метод изготовления тонких пленок различного состава по индивидуальному заказу.Хотя этот подход широко применялся в биомедицине, к мембранным системам он был применен лишь недавно. Ishigami et al. [32] исследовали противообрастающие свойства многослойных полиэлектролитных мембран обратного осмоса. Полиэлектролиты были успешно нанесены на мембрану обратного осмоса посредством сборки LbL. Многослойный полиэлектролит улучшает противообрастающие свойства обратного осмоса мембраны, сохраняя при этом высокий уровень отталкивания NaCl. При увеличении количества слоев противообрастающая способность увеличивалась за счет повышенной гидрофильности поверхности мембраны и сглаживания морфологии поверхности.В условиях эксперимента по загрязнению BSA было обнаружено, что оптимальное количество слоев (с точки зрения водопроницаемости) составило 4. Измерения микровесов на кварцевых кристаллах с мониторингом рассеяния (QCM-D) показали, что количество адсорбированного BSA было намного ниже для полиэлектролита. многослойные поверхности, чем многослойные поверхности из ПА. Кроме того, способность белка адсорбироваться и подвергаться конформационным изменениям снижалась на многослойных поверхностях полиэлектролитов из-за их повышенной гидрофильности.На основании этих исследований был сделан вывод, что сборка LbL является многообещающим кандидатом на модификацию поверхности для улучшения противообрастающих свойств мембран обратного осмоса.

Wang et al. [33] успешно собрали многослойные полиэтиленгликоль-акрилат на мембране обратного осмоса, чтобы придать сопротивление загрязнению мембранам как из морской, так и из солоноватой воды. По мере увеличения количества бислоев PEG-акрилат (PEG-Az) на основе азида (PEG-Az) / PEG-акрилат (PEG-Alk) на основе алкина гидрофобность поверхности мембраны снижалась, а устойчивость к загрязнению увеличивалась.

Хатисука и Икеда нанесли гидрофильный и электрически нейтральный поливиниловый спирт (ПВС) на мембрану из полиамида обратного осмоса для улучшения противообрастающих свойств [34]. После нанесения покрытия гидрофильность поверхности мембраны увеличилась. Более того, поверхностный дзета-потенциал (ξ) при pH 6 изменился от -25 до 0 мВ. Следовательно, RO мембрана с покрытием показала лучшее противообрастающее свойство в промышленных сточных водах и растворе для подачи катионного поверхностно-активного вещества.

Pinnau et al. [35] запатентовали свое изобретение, относящееся к RO и процессам.Изобретение касалось мембран обратного осмоса, имеющих гидрофильное покрытие, которое обеспечивает улучшенную стойкость к засорению. Слой покрытия не изменяет способность отклонения обратного осмоса более чем на 10% в любом направлении.

Ni et al. [36] синтезировали терполимер поли (метилакрилоксиэтилдиметилбензиламмонийхлорид-r-акриламид-r-2-гидроксиэтилметакрилат) [P (MDBAC-r-Am-r-HEMA)] посредством радикальной полимеризации и использовали в качестве покрытия. материал на мембране PA TFC RO для улучшения ее устойчивости к хлору и противообрастающих свойств.Устойчивость мембран к хлору оценивали путем фильтрации раствора NaClO в поперечном потоке. Эффективность защиты от обрастания оценивали путем фильтрации раствора белка с поперечным потоком и экспериментов с культурами клеток. Сообщается, что мембрана с покрытием может выдерживать воздействие хлора со скоростью более 16 000 ppm / ч.

Rhim et al. [37] модифицировали поверхности мембран обратного осмоса, полученных методом IP на носителях PSf, путем адсорбции трех гидрофильных полимеров, поли (винилсульфоновой кислоты) (PVSA), поли (этиленимин) (PEI) и PVA, используя ‘ эффект высаливания.Эти полимеры, представляющие анионные, катионные и нейтральные полимеры, соответственно, были использованы для исследования, какой адсорбированный полимер является наиболее устойчивым к действию хлора. Среди трех материалов PVSA показал наибольшую стойкость к хлору, примерно прибл. 62000 ppm · ч, при определенных условиях IS = 0,2 Mg и время покрытия 60 с. Порядок устойчивости к хлору для материалов покрытия был определен как ПВСА, ПЭИ и ПВС. Было обнаружено, что устойчивость к хлору любой мембраны с полимерным покрытием превосходит исходную мембрану обратного осмоса.

Kwon et al. [38] изготовили PA мембраны, покрытые гомополимером акрилата ПЭГ и сшитые с использованием раствора глутаральдегида для повышения прочности слоя покрытия. Покрытая мембрана показала меньшую шероховатость поверхности, большую гидрофильность по сравнению с немодифицированными мембранами. Модифицированные мембраны показали лучшие характеристики по сравнению с немодифицированными мембранами обратного осмоса во время испытаний с различными модельными растворами загрязнения.

Почему гидрофильные покрытия? — Hydromer®

СВОЙСТВА И ПРЕИМУЩЕСТВА ГИДРОФИЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ

Автор: Группа специалистов по продукции Hydromer

Введение в гидрофильные покрытия

Почему выбирают гидрофильные, а не гидрофобные покрытия?

После долгих исследований, испытаний и опыта работы с гидрофильными покрытиями наша группа профильных экспертов в Hydromer® тщательно составила статью, чтобы ответить на самые важные вопросы как в медицине, так и в промышленности.

Сначала ответим на вопрос, что такое гидрофильное покрытие? Гидрофильный, просто означает «любящий воду» или «смазывающий» и может происходить естественным или синтетическим путем. Когда гидрофильная поверхность подвергается воздействию воды или влаги, гидрофильная поверхность захватывает молекулы воды и удерживает их. Гидрофильные покрытия Hydromer становятся смазывающими при намокании или скользкими при намокании. Легко представить себе гладкую поверхность с гидрофильным покрытием, как если бы вы пытались удержать семя лимона. Все мы время от времени пытались избавиться от этих скользких присосок из наших напитков, но обычно безуспешно.Как и у скользких семян лимона, любое устройство с гидрофильным покрытием Hydromer® будет иметь такую ​​же особенность: оно станет скользким при намокании. Это позволяет воде рассеиваться, снижая трение и прилипание жидкости к поверхностям ваших устройств или продуктов. Водолюбивая функция такого гидрофильного покрытия позволяет найти множество полезных применений в самых разных отраслях промышленности, таких как медицина, промышленность, торговля, потребительская, автомобильная и авиационная промышленность. Не волнуйтесь, позже мы более подробно рассмотрим другие приложения и способы их использования.

Давайте продолжим обсуждение другого распространенного выбора покрытия, гидрофобных покрытий. Гидрофобность, как многие из вас, вероятно, догадаются, является полной противоположностью гидрофильности, то есть она не делает поверхность скользкой, поскольку отталкивает воду. Что это означает для вашего устройства или продукта? Представьте, что вы пытаетесь вписать треугольник в круг.

Давайте продолжим о другом выборе покрытия, гидрофобных покрытиях. Гидрофобность, как многие из вас, вероятно, догадаются, является полной противоположностью гидрофильной, то есть она не делает поверхность скользкой, она отталкивает воду.Что это означает для вашего устройства или продукта? Представьте, что вы пытаетесь вставить резиновую трубку в меньшую резиновую трубку без смазки или покрытия, которое отталкивает смазывающую способность. Этого просто не произойдет. Трение, вызванное особенностями гидрофобного покрытия, заставляет его прилипать к другой поверхности, как клей.

Трение, вызванное особенностями гидрофобного покрытия, заставляет его препятствовать плавному перемещению. С гидрофильными покрытиями попасть в труднодоступные места стало проще, чем когда-либо! Еще одна особенность гидрофобного средства, которая плохо работает с устройствами и продуктами, заключается в том, что он не рассеивает жидкости, чтобы обеспечить оптическую прозрачность поверхностей ваших продуктов с покрытием.Это также может защитить его от повреждений во влажной атмосфере. Поскольку гидрофобные поверхности не являются «скользкими при намокании», влага будет просто прилипать к поверхности, пока она не будет стерта. Это вызывает запотевание и образование конденсата.

Области применения и применение гидрофильных покрытий

Гидрофильные покрытия используются на самых разных рынках и в самых разных областях, от сельского хозяйства до здравоохранения, от катетеров до панелей теплиц и всего, что между ними. Ниже приведены некоторые из наиболее важных областей, где используется не только гидрофильное покрытие, но и где гидрофильные покрытия HYDROMER’S находят широкое применение. Как профильные эксперты, мы сотрудничаем с многочисленными компаниями, помогая им стать лидерами в своих отраслях, предоставляя своим продуктам технологии, необходимые для того, чтобы превзойти своих конкурентов и вывести их на рынок быстрее и эффективнее.

Применение гидрофильных покрытий Hydromer® в медицине и здравоохранении

Использование гидрофильных покрытий на одноразовых медицинских устройствах существует уже несколько десятилетий. Такие компании, как Hydromer, которые производят и наносят эти покрытия, постоянно улучшают эксплуатационные характеристики покрытий.Наиболее часто гидрофильное покрытие на медицинском устройстве используется для улучшения или создания смазывающей способности. Смазывающая способность, или, как вы, возможно, помните ранее в нашем определении гидрофильного или «смазывающего» покрытия, — это свойство скользкости при намокании, которое позволяет легко проходить катетерам, проводникам или медицинским принадлежностям через узкие и мучительные анатомические пути у пациентов. Это позволяет врачам получать доступ к областям, обычно труднодоступным через вены, артерии, желудочно-кишечный тракт и урологические тракты, для улучшения диагностики и результатов лечения.

Кроме того, гидрофильные покрытия используются на таких устройствах, как картриджи для межглазных линз (ИОЛ). Внутренняя поверхность картриджа ИОЛ покрыта таким образом, чтобы синтетическую заменяющую линзу можно было вставить через меньший разрез в глазу пациента, чаще всего для лечения катаракты. Возможность использовать меньший разрез предназначена для уменьшения рубцов и более быстрого заживления.

Смазывающая природа этих покрытий также может создать пассивный тип тромборезистентности.Скользкая поверхность медицинского устройства с покрытием потенциально может препятствовать прикреплению белков в крови. Эти белки могут прикрепляться к непокрытым поверхностям. Следовательно, следует снизить вероятность образования тромба на покрытой поверхности одноразового медицинского устройства. Преимущество наличия тромборезистентного покрытия на одноразовом медицинском устройстве, возможно, заключается в продлении проходимости внутреннего просвета катетера от закупорки тромбом. Подобные утверждения должны быть подтверждены результатами независимых лабораторных исследований и предоставлены заинтересованным лицам.
Кроме того, гидрофильные покрытия можно использовать в качестве платформы для доставки сложных молекул. Благодаря матрице, образованной покрытием, и прикреплению молекул воды к покрытию, сложные молекулы, такие как терапевтические препараты и противомикробные препараты, могут быть включены в матрицу покрытия.

Промышленное применение Hydromer® Гидрофильные покрытия

Гидрофильные покрытия для промышленного применения часто требуют оптической прозрачности или четкости зрения.Противотуманное (гидрофильное) покрытие наносится на поверхность прозрачной подложки (поликарбонат, акрил и т. Д.), Которая просматривается и используется в среде, которая часто связана с высокой влажностью и / или высокими температурами. Поверхность без покрытия в такой среде будет притягивать к своей поверхности водяной пар и создавать туман, тем самым закрывая обзор для пользователя. Гидрофильный характер покрытия улавливает воду и равномерно распределяет ее по поверхности субстрата. За счет равномерного распределения захваченных молекул воды пара эффект тумана сводится к минимуму и создает оптически прозрачную поверхность для человека, смотрящего через линзу с покрытием.Противотуманные покрытия часто используются для защиты глаз спортсменов, защитных очков рабочих, лицевых щитков, военных очков, автомобильных фар, авиационных окон и многих других применений.

Anti-fog имеет аналог, называемый anti-frost, в основном использующий ту же концепцию, но используемый на прозрачных дверцах коммерческих холодильников и морозильников, чтобы предотвратить накопление инея на внутренней стороне дверцы, когда она открывается и закрывается.

Испытания и снижение трения

Испытания на трение — это метод, пользующийся большим спросом у многих производителей медицинского оборудования. Возможность уменьшить трение своего устройства in vivo о пациенте может значительно изменить продаваемость устройств. Если бы вы могли проникнуть глубже в недоступную ранее часть тела, с большей легкостью и меньшими повреждениями, разве вы не предпочли бы вместо этого это устройство? Испытания на трение используются не только в медицине, но и в промышленности. В зависимости от предполагаемого применения гидрофильного покрытия, например, на медицинском, промышленном, потребительском и других рынках, используется множество методов испытаний и оценки.

Один из этих методов испытаний относится к испытаниям на трение и долговечность, которые руководствуются стандартом Американского общества испытаний и материалов (ASTM) D1894. Этот метод испытаний часто используется для гидрофильных покрытий, наносимых на медицинские устройства, такие как катетеры, проволочные направители или устройства с конфигурацией, которая позволяет подушечкам оборудования для испытания на трение контактировать вдоль покрытой поверхности устройства. Это сравнительный тест. Тест сравнивает базовый коэффициент трения (COF) основы без покрытия, чаще всего в дистиллированной воде или водном солевом растворе, с COF основы с покрытием.Затем сравнение двух COF дает коэффициент уменьшения COF при заданной силе и количестве проходов на оборудовании для испытаний на трение. Часть испытания на прочность на трение заключается в сравнении COF непокрытой поверхности с увеличением числа проходов по покрытой поверхности до 25, 50, а иногда и 100 проходов в зависимости от требований к долговечности покрытия. Компания Hydromer недавно провела испытания одного из своих гидрофильных покрытий для медицинских устройств. Результаты испытаний показали, что даже после 25 проходов через машину для испытания на трение трение с образцом с покрытием сохраняло свою целостность и было значительно ниже, чем у образца без покрытия.

Так почему же следует выбирать гидрофильные покрытия Hydromer®?

Гидрофильные покрытия имеют широкий спектр преимуществ и областей применения, которые значительно улучшают характеристики продуктов в широком спектре отраслей. Согласование химического состава гидрофильных покрытий с многочисленными материалами подложки, сложной геометрией продукта и окружающей средой, эти продукты с покрытием используются в сложном процессе, которым должны руководствоваться специалисты в области разработки, производства и нанесения гидрофильных покрытий.Организации или компании, стремящиеся улучшить характеристики своей продукции и портфолио за счет использования гидрофильных покрытий, должны заручиться помощью таких экспертов, как Hydromer.

гидрофильных покрытий | Растворы для гидрофильных медицинских покрытий

Гидрофильные покрытия

Duke Extrusion предлагает гидрофильные покрытия для улучшения смазывающей способности и уменьшения поверхностного трения катетеров и других медицинских устройств, которые используются в водных средах.Наши гидрофильные покрытия можно наносить на различные подложки, включая полиуретан, нейлон, Pebax ™, PebaSlix ™, NyloSlix ™, PolySlix ™ и стержни катетеров FluoroSlix ™.

Гидрофильные смазывающие покрытия для катетеров наносят по всей длине трубки или на отдельные участки внутреннего диаметра (I.D.) и / или внешней поверхности трубки катетера.

Duke Extrusion обеспечивает гидрофильное покрытие для покрытых полимером и металлических проводов в помещении с контролируемой средой (CER) класса 8 ISO.

Все гидрофильные покрытия Duke и другие растворы для медицинских покрытий наносятся на собственном предприятии с использованием нашего собственного запатентованного автоматизированного оборудования для нанесения покрытий. Это позволяет нам отслеживать и контролировать каждый аспект процесса нанесения покрытия, включая воздействие температуры, а также сертифицировать продукцию на соответствие высочайшим стандартам чистоты. Благодаря нашим запатентованным автоматизированным процессам мы можем наносить максимально возможную однородность с толщиной покрытия всего пять микрон.

Преимущества процесса гидрофильного покрытия Duke

Преимущества выполнения процесса гидрофильного покрытия в помещении для производства катетеров включают:

• Экономит время и деньги за счет исключения ненужных дублирующих проверок для внешних процессов
• Снижает общее время выполнения заказа
• Устраняет риск потери или повреждения продукта во время транспортировки
• Снижает риск загрязнения при транспортировке и промежуточной упаковке

За дополнительной информацией обращайтесь в Duke Extrusion.Получите расценки на автоматизированные гидрофильные покрытия для ваших катетеров и других медицинских устройств.

Гидрофильные покрытия: соображения при разработке продукта

Поперечное сечение демонстрирует механизм связывания, общий для гидрофильных покрытий.

Гидрофильные покрытия обладают водоотталкивающими свойствами.Химически это означает, что они участвуют в динамической водородной связи с окружающей водой. В большинстве случаев гидрофильные покрытия также являются ионными и обычно имеют отрицательный заряд, что дополнительно облегчает водные взаимодействия. Физически эти химические взаимодействия с водой приводят к образованию гидрогелевых материалов, которые могут иметь чрезвычайно низкие коэффициенты трения. Взятые вместе, такие химические и физические характеристики описывают класс материалов, которые являются смачиваемыми, смазывающими и пригодными для индивидуальных биологических взаимодействий.

Смазывающая способность — это свойство, которое описывает, насколько скользкая поверхность, то есть значение ее коэффициента трения. Одноразовые медицинские устройства, такие как катетеры и проволочные направители, выигрывают от этого типа обработки скользкой поверхности, поскольку он снижает усилие введения и позволяет им легче проходить через сосудистую сеть, избегая возможных повреждений проколов и сильного истирания между поверхностью устройства и стенками сосудов. Известно, что в обычных проволочных направителях, таких как Terumo Glidewire, для этой цели используются гидрофильные покрытия.Дополнительным преимуществом гидрофильного покрытия является его способность уменьшать или устранять тромбоз при использовании катетера или проводника.

В области офтальмологии интраокулярные линзы (ИОЛ) представляют собой небольшие устройства, используемые в качестве замены естественного хрусталика глаза в случаях, когда естественный хрусталик подвергся деградации из-за возраста или травмы. Картриджи для доставки, используемые для установки ИОЛ, должны использовать скользкие поверхности, чтобы уменьшить повреждение ИОЛ, поскольку они вводятся через картридж в небольшой разрез перед самопроизвольным развертыванием в глазу.Смазывающее покрытие в картридже также имеет преимущество уменьшения механической силы, действующей на материал картриджа, что снижает вероятность катастрофического разрыва картриджа во время инъекции ИОЛ. Использование таких покрытий позволило значительно уменьшить размер разреза с сопутствующим сокращением времени восстановления пациента. Крупные производители офтальмологических устройств, такие как Alcon, Bausch & Lomb, Abbott Medical Optics и Hoya Medical, для достижения этих целей используют покрытия на картриджах ИОЛ.

Способность равномерно смачиваться водой — еще одно полезное свойство, которым обладают гидрофильные покрытия, используемые в медицинских устройствах. Для медицинских устройств in vivo, в которых используются оптически прозрачные поверхности в качестве линз или окон, прозрачная поверхность может запотевать. В качестве средства правовой защиты используется гидрофильное покрытие, позволяющее окружающим микроскопическим каплям воды равномерно распределяться по поверхности, образуя монослой воды, который оптически прозрачен, как материал линзы. Для диагностических устройств, таких как глюкометры, часто требуется пленочный компонент с покрытием, который позволяет жидкому образцу (например, крови) равномерно распределяться по пленке до того, как язычок будет вставлен в считывающее устройство.Гидрофильные покрытия позволяют водному образцу равномерно распределяться по пленке.

Гидрофильные покрытия также находят применение в сложных приложениях, таких как доставка лекарств и биологические взаимодействия. Однако использование в доставке лекарств и других сложных приложениях требует детального рассмотрения. Для любого данного нового покрытия и любого данного лекарственного средства необходимо испытать комбинацию. Химические взаимодействия между покрытиями и лекарствами непостоянны и отражают функциональные группы, заряды и концентрации между составляющими.Тем не менее, как только специфика применения будет определена, гидрофильные покрытия можно будет использовать для доставки антибиотиков и других активных фармацевтических ингредиентов.

В некоторых применениях преимущество может заключаться во включении в покрытие молекул, которые выполняют биологическую функцию, которые могут взаимодействовать с тканями организма особым образом.

В камере для нанесения покрытия погружением показаны воронки, содержащие раствор для покрытия, и стержни, подвешенные к коллектору, которые будут опускаться в воронки, чтобы снова подняться вверх с определенной скоростью, управляемой компьютером.

Общие сведения о применении гидрофильного покрытия

Будет ли гидрофильное покрытие выгодно для устройства или нет, требует понимания его применения. Необходимо собрать несколько ключевых фрагментов информации. Во-первых, важно знать все материалы, используемые в устройстве, особенно те, на которые будет наноситься покрытие, а также условия окружающей среды, в которых устройство производится, стерилизуется, хранится и используется.Далее важно понять, в какой степени устройство будет взаимодействовать с биологическими тканями. В большинстве случаев применения в медицине устройство требует стерилизации перед использованием, поэтому необходимо также понимать параметры стерилизации и их влияние на устройство. Разработчики должны установить, какое влияние среда использования может оказать на гидрофильное покрытие и, следовательно, на требуемую долговечность покрытия. Наконец, какая часть поверхности устройства должна быть покрыта, чтобы обеспечить требуемую функцию устройства, обеспечивая при этом преимущества гидрофильного покрытия.

Склеивание

Материалы устройства и типы добавок, используемых в них, могут иметь сильное влияние на адгезию и долговечность покрытия. В зависимости от основы гидрофильное покрытие может прилипать плотно или совсем не прилипать. Даже в пределах определенного класса субстратов адгезия может варьироваться в зависимости от запатентованного производителем пакета добавок, условий обработки или постобработки. Из-за такого разнообразия материалов трудно установить общий набор правил, регулирующих адгезию покрытия.У каждого поставщика гидрофильных покрытий есть некоторые субстраты, для которых его покрытие хорошо работает, субстраты, на которые можно наносить покрытие после специальной обработки, и другие, на которые его покрытия не могут прилипать (см. Таблицу I). Например, у одного поставщика может быть гидрофильное покрытие, которое без проблем прилипает к полиуретану, тогда как покрытие другого поставщика может вообще не прилипать к этой подложке. Эти два поставщика могли бы изменить ситуацию с нейлоном. Общее практическое правило гласит, что если пластиковый субстрат содержит химические группы, содержащие кислород или азот, то можно приготовить гидрофильные покрытия, которые будут связываться ковалентно или нековалентно с этим пластиком, в зависимости от используемых реагентов для покрытия.В некоторых случаях, либо из-за присущих им химических структур, либо из-за модификации поверхности, пластмассовые поверхности могут содержать реактивные группы, такие как –OH или –NH, что позволяет использовать различные химические соединения для ковалентного прикрепления гидрофильного покрытия к поверхности. Если полимер не имеет таких функциональных групп, как в случае с полиэтиленом, полипропиленом и другими, то можно использовать плазменную или коронарную обработку для временной функционализации поверхностей, чтобы покрытия прилипали. Однако даже в этих случаях обработка часто носит временный характер, и покрытие необходимо наносить в течение нескольких часов или дней после обработки поверхности. Ковалентное соединение между покрытием и подложкой часто преподносится как желаемый результат процесса нанесения покрытия; однако на практике часто бывает трудно добиться значительной ковалентной связи. Ковалентное связывание не обязательно для хорошей адгезии. Многие нековалентные связи настолько же сильны или прочнее, чем ковалентные связи. Фактически, одни из лучших клеев, известных в мире, основаны на цианоакрилатах, которые прикрепляются в основном за счет полярных, водородных, ван-дер-ваальсовых связей и механических взаимодействий без ковалентного связывания с подложкой.Конкретные комбинации подложки и покрытия должны проверяться в каждом конкретном случае в зависимости от области применения, чтобы определить, какие виды обработки поверхности подходят.

Таблица I. Основные компании, предлагающие гидрофильные покрытия посредством лицензирования, аутсорсинга или других моделей.

Возможно, более важными, чем взаимодействие материалов между покрытием и подложкой, являются химические, экологические и механические нагрузки, которые устройство будет испытывать на различных этапах своего жизненного цикла.В качестве первого шага, выдерживает ли устройство с покрытием условия истирания между поверхностью с покрытием и любыми прилегающими поверхностями, такими как ткани или другие устройства, встречающиеся во время его использования? Сколько циклов истирания произойдет? Насколько сильно устройство будет давить на противоположные поверхности? Ответы на эти вопросы определят требования к долговечности смазывающего покрытия в условиях его конечного использования, то есть количество циклов до разрушения покрытия.

Стерилизация

Еще одним соображением является влияние выбранного метода стерилизации на покрытие.Для некоторых методов стерилизации один цикл стерилизации может повредить покрытие и сделать его бесполезным. Фактически, все виды стерилизации (оксид этилена, гамма-облучение, электронное излучение, пары перекиси водорода, автоклавирование и т. Д.) Могут повредить полимеры, и гидрофильные полимерные покрытия не являются исключением. Чтобы определить, совместимо ли покрытие с методом стерилизации, дизайнеры должны вместе подумать о применении и типе стерилизации. Например, если одноразовую иглу с гидрофильным покрытием необходимо стерилизовать в автоклаве, и приложение требует однократного введения иглы в сосудистую сеть, после чего через несколько минут она удаляется, есть большая вероятность что гидрофильное покрытие данного производителя будет подходящим для этого применения, даже если известно, что оно сильно разлагается при автоклавировании.После автоклавирования останется достаточно покрытия, чтобы смазать иглу в течение одного цикла. С другой стороны, если приложение представляет собой проводник, используемый при катетеризации коронарной артерии, учтите, что во время использования он может увидеть множество проходов жесткого, микроскопически грубого, гидрофобного пластикового катетера по его поверхности через извилистую сосудистую сеть. Вероятность того, что автоклавирование сработает в таком приложении, значительно снижается. На проволочном проводнике останется недостаточно покрытия, чтобы он оставался смазанным во время процедуры.

Таблица II. Правила использования гидрофильных покрытий. (Щелкните изображение, чтобы открыть увеличенную версию)

Очистка и хранение

Инженеры также должны учитывать температуру, воздействие УФ-излучения и влажность при хранении устройств с покрытием. Высокая влажность, ультрафиолетовое излучение и температура могут ускорить разрушение многих гидрофильных покрытий, хотя корректировка упаковки часто может помочь устранить эти риски.Как только устройство вынимается из упаковки, в игру вступает множество других экологических соображений. Опять же, важны диапазоны температуры и влажности, наблюдаемые при нанесении, а также pH жидкостей, воздействию которых подвергаются поверхности с покрытием. В некоторых случаях устройство очищается с помощью агрессивных химикатов до или после использования, поэтому необходимо учитывать влияние всех чистящих средств на поверхность гидрофильного полимера.

Еще одно важное соображение — одноразовое или многоразовое устройство.Многократные циклы очистки и использования могут быть вредными для данного покрытия, и в этом случае одноразовое использование может быть более подходящим. Многократные циклы использования часто включают многократную стерилизацию, что также может привести к нежелательному разрушению покрытия.

Выбор поставщика гидрофильного покрытия

После того, как основные параметры нанесения покрытия поняты и требования к продукту написаны, выбор поставщика гидрофильного покрытия становится приоритетной задачей. Каждый поставщик обладает уникальными ключевыми компетенциями и способностями.Помимо специализации в различных областях химии, производители покрытий по-разному подходят к своему делу (см. Таблицу I). Некоторые просто квалифицируют существующие промышленные химические вещества для использования в медицинских устройствах, формулируют эти химические вещества и проводят ограниченное тестирование, чтобы установить, что состав является гидрофильным и ощущается смазывающим при нанесении на тестовый образец. В этом сценарии потенциальные заказчики занимаются собственной разработкой и тестированием. Другие поставщики производят покрытия из основного сырья, наносят покрытие на устройства компании, оценивают, выполняет ли гидрофильное покрытие желаемое заказчиком, и тесно сотрудничают с компанией для передачи технологии на выбранную производственную площадку.Чтобы объективно оценить эти различия, потенциальные заказчики покрытий (например, OEM-производители) должны задать конкретные вопросы ряду поставщиков. Эти вопросы должны быть сосредоточены на процессах нанесения покрытий, оборудовании, производительности, системах качества и соответствии с международными стандартами, такими как ISO.
При выборе поставщика покрытий и работе с ним необходимо учитывать различные факторы (см. Таблицу II).

Методы нанесения и отверждения

Гидрофильные покрытия можно наносить на поверхности разными способами.Чаще всего наблюдается окунание. Этот процесс включает в себя подвешивание изделия на опоре и опускание его в жидкий раствор для покрытия, а затем его извлечение с известной скоростью. Покрытие будет прилипать к поверхности по мере того, как изделие вытягивается из раствора. Покрытие распылением также можно использовать для некоторых применений. Покрытие распылением похоже на аэрографию, когда распыляемый туман распыляется на поверхность. Пленочное покрытие — это другой тип процесса, который наблюдается в основном в длинных рулонах материала, когда рулон протягивается с рулона на рулон через резервуар с раствором для покрытия и зону отверждения.Менее распространенные процессы для гидрофильных покрытий могут включать химическое осаждение из паровой фазы и шелкографию для плоских поверхностей. Тип процесса определяет вид необходимого оборудования.

В большинстве процессов нанесения покрытия есть этапы сушки и отверждения. Двумя основными методами отверждения гидрофильных покрытий являются нагревание и ультрафиолетовое излучение (УФ). В системе термического отверждения изделия с покрытием помещают на определенное время в духовку. Контролируемый нагрев ускоряет высыхание растворителя и любые необходимые химические реакции, происходящие внутри покрытия, которые позволяют ему прилипать к поверхности и придают ему прочность.Во многих случаях термоотверждаемые покрытия сшиваются. В системах с УФ-отверждением изделия с покрытием в течение некоторого времени подвергаются воздействию УФ-света, а не тепла, что также стимулирует необходимые химические реакции для отверждения, но не влияет на испарение растворителя. В рамках оценки поставщика потенциальный заказчик покрытия должен определить эти условия. Какая температура отверждения, если таковая имеется? Как долго длится воздействие ультрафиолета или тепла? Сколько слоев необходимо нанести, чтобы получить желаемую производительность? Кроме того, производители оригинального оборудования должны понимать, что добавки в покрытие облегчают эти реакции. Хотя большинство поставщиков гидрофильных покрытий не раскрывают точную природу своих добавок, они предоставляют информацию об их общем химическом составе и токсичности. Для покрытий, отверждаемых УФ-излучением, добавки обеспечивают функциональность, которая позволяет сшивать под УФ-светом. Известно, что эти материалы иногда бывают токсичными.

После большинства процессов нанесения покрытия, добавки и функциональные материалы, которые не связаны с поверхностью, должны быть смыты или удалены иным образом, и этот процесс удаления важен для понимания клиентами.Помимо остатков катализатора, материалы, которые необходимо удалить, включают поверхностно-активные вещества, присутствующие в небольших количествах, которые используются для облегчения смачивания гидрофобной поверхности гидрофильным жидким раствором для покрытия. Известно также, что поверхностно-активные вещества перфорируют клеточные мембраны за счет взаимодействия с биологическими липидами, и поэтому их необходимо либо смыть, либо оставить в настолько малых количествах, чтобы не вызывать цитотоксичность.

Производство

После того, как станет известно, использует ли поставщик систему теплового или УФ-отверждения и является ли система нанесением покрытия погружением, распылением или другим типом, в игру вступают соображения по поводу производства.В целом оборудование для нанесения покрытий делится на три группы: оборудование для нанесения, оборудование для отверждения и оборудование для постобработки. Оборудование для нанесения зависит от того, как впервые наносится покрытие. Например, оборудование для окунания может быть выполнено на заказ. Различия в оборудовании для окунания зависят не столько от системы отверждения, сколько от физических характеристик покрываемых устройств (т. Е. Длины, диаметра и других размеров). Покрывается ли покрытие на внешнем (OD) или внутреннем (ID) диаметре? Присутствует ли какая-то другая поверхность или геометрия?

После нанесения покрытие необходимо отвердить.Между поставщиками существуют значительные различия в оборудовании для отверждения. Система термического отверждения требует наличия печи, тогда как системы УФ-отверждения требуют систем УФ-освещения. Как правило, термоотверждаемые системы больше подходят для нанесения покрытий по внутреннему диаметру, чем УФ-отвержденные системы, потому что трудно получить надежную интенсивность света для равномерного освещения внутренней поверхности, особенно если материал непрозрачный или имеет небольшой диаметр. УФ-отвержденные системы обычно имеют короткое время отверждения, а для небольших систем с соответствующей геометрией они могут быть более эффективными.Наконец, оборудование для постобработки включает в себя все предметы, необходимые для мытья и стерилизации. Обычно требования к воде для ополаскивания покрытий не слишком строгие. Перед упаковкой и стерилизацией устройства промываются, поэтому бутилированной дистиллированной воды может хватить. Важно обращать внимание на природу дистиллированной воды в бутылках, потому что многие поставщики воды добавляют соли обратно в очищенную питьевую воду для улучшения вкуса. Хотя соли могут не повредить покрытие, они все же оставляют остатки соли в покрытии, что может быть нежелательным.Если производитель обеспокоен, водная система с обратным осмосом и нанофильтрацией может быть в порядке, но это, вероятно, излишество. Сушка изделий с новым покрытием может быть возможна при комнатной температуре, в зависимости от точки кипения растворителя, используемого для покрытия, но также может быть ускорена при немного повышенных температурах. Если выбран ускоренный метод, это добавит к списку требований к оборудованию.

Различные комбинации оборудования могут быть включены в процесс, чтобы повлиять на производительность.Количество устройств, на которые наносится покрытие в день, зависит от типа используемой стадии отверждения. Рассмотрим случай периодического процесса с использованием печи. Размер духовки может быть увеличен настолько, насколько это необходимо с минимальными затратами, и печь может быть приспособлена для размещения сотен предметов одновременно. Если в одной печи помещается 200 предметов, 5 предметов покрываются одновременно с 2-минутным циклом погружения, а весь процесс отверждения занимает 2 часа плюс 40 минут для погружения 200 предметов 5 за раз, производительность составляет 75 предметов на час.Если система УФ-отверждения может окунать и отвердить 5 объектов за раз, а каждый цикл длится 5 минут, производительность этого этапа составит 60 объектов в час. Чтобы увеличить это, необходимо будет добавить несколько УФ-аппаратов за дополнительную плату. Другие этапы процесса также влияют на пропускную способность. Например, для некоторых гидрофильных покрытий может потребоваться несколько циклов погружения, прежде чем покрытие станет достаточно толстым. Для многих систем покрытия требуется два слоя покрытия: базовое покрытие для грунтовки поверхности и верхнее покрытие, которое на самом деле обладает гидрофильными свойствами.Другие системы можно рассматривать как однослойные, но для получения достаточно толстого покрытия требуется несколько циклов погружения в этот раствор для одного покрытия. Перед тем, как рассматривать обязательства перед поставщиком, важно четко спланировать весь процесс нанесения покрытия и необходимое оборудование на каждом этапе.

Нормативные проблемы — еще одно не менее важное соображение при рассмотрении нескольких поставщиков покрытий. Важно отметить, что в США FDA не одобряет материалы для использования, но вместо этого одобряет комбинации материалов и устройств для использования при определенных показаниях.Таким образом, неуместно спрашивать продавца, одобрено ли его покрытие регулирующим органом, а скорее, одобрено ли это покрытие для использования на каких-либо других медицинских устройствах, имеющихся в настоящее время на рынке. В большинстве случаев поставщик покрытий будет иметь мастер-файл с FDA, который может служить ориентиром для вопросов FDA. В других странах есть свои версии этого документа, которые могут отличаться от основных файлов. Однако даже если у поставщика есть такой документ, это не означает, что клиент освобожден от базовой биосовместимости или клинических испытаний. Тестирование, проводимое поставщиком покрытий, является только отправной точкой, и регулирующие органы почти всегда хотят увидеть, что происходит, когда покрытие и устройство OEM тестируются вместе. Изготовитель оборудования должен оплатить этот процесс и добавить время для завершения этого тестирования в общие графики разработки продукта.

Стоимость обработки

При первом предложении проекта поставщику сложно сразу определить стоимость покрытия. Инженеры, которым требуется ценовое предложение, охватывающее весь спектр разработки и производства устройства с покрытием, должны учитывать сложность процесса нанесения покрытия.Стоимость трудно определить, потому что каждое устройство имеет уникальные детали и, вероятно, потребует уникального процесса нанесения покрытия. Даже два, казалось бы, идентичных устройства от двух разных компаний, например, два катетера 2 Fr длиной 20 см, будут иметь важные различия, такие как состав материала или длина покрытия. Только полный анализ устройства, предполагаемого использования и ситуации поставщиком покрытия и клиентом может дать истинную стоимость в течение всего цикла разработки. Основные факторы, влияющие на то, будет ли OEM-производитель наносить покрытие самостоятельно или через стороннего производителя, объем запланированного производства и темпы наращивания производства, а также насколько далеко OEM-производитель находится в процессе разработки своей продукции.

Решение о лицензировании или аутсорсинге процесса нанесения покрытия является ключевым решением, влияющим на окончательную стоимость. В случае лицензии OEM-производитель платит поставщику покрытий лицензионный сбор после принятия решения о нанесении покрытия на его устройства и гонорар после того, как продукты начинают продаваться на рынке. Некоторые поставщики покрытий также требуют минимальных лицензионных отчислений или платежей за разработку. Клиенты, опрашивающие разных поставщиков, должны разобраться в этих затратах. Не у всех поставщиков одинаковая структура цен.Кроме того, после создания лицензии клиент обычно также покупает растворы для покрытия и реагенты у поставщика в качестве дополнительных затрат. В обмен на эти сборы клиент должен получить помощь в проектировании, а также техническую поддержку в течение всего срока действия лицензии. Лицензия от отзывчивого поставщика покрытий может облегчить решение проблем и устранение неисправностей. Другим преимуществом внедрения собственного производства посредством лицензирования является то, что клиент имеет полную видимость в отношении обеспечения качества и контроля качества.

Это не обязательно относится к другой альтернативе — аутсорсингу. В этом методе клиент нанимает стороннего производителя для нанесения покрытия на свои устройства. Клиент не платит поставщику покрытий лицензионный сбор или гонорар за услуги или решения по нанесению покрытий. Вместо этого заказчик платит контрактному производителю фиксированную фиксированную плату за штуку, а подрядчик перекладывает свои лицензионные расходы на заказчика. Подрядчик также может разработать производственный процесс, и в идеале подрядчик уже должен иметь некоторый опыт нанесения покрытий на конкретный тип устройства. Вполне вероятно, что клиенту придется оплатить подрядчику стоимость настройки и проверки процесса для его устройств. В конце концов, это может стоить столько же, сколько лицензионный сбор. Некоторые подрядчики могут полностью отказаться от платы за разработку процесса, если в будущем предполагается получение прибыли. При работе с подрядчиками также важно заранее определить, кто владеет производственным процессом, как и это право собственности может быть передано, если производитель оригинального оборудования когда-либо решит перенести процесс на собственное производство.

Еще одна переменная, влияющая на стоимость, — это объем производства и то, как оно будет меняться из года в год. Клиенты, которые стремятся производить всего несколько сотен единиц с покрытием в год, не считаются хорошими перспективами для большинства подрядчиков и поставщиков покрытий. Если только эти несколько сотен устройств не представляют собой дорогостоящие изделия и не будут обеспечивать экономически приемлемые гонорары за покрытие, у поставщиков и подрядчиков покрытий не так много способов прибыльного управления такими проектами. Клиент, который хочет покрывать несколько сотен устройств в год по низкой цене, может пересмотреть решение о том, чтобы платить в десять раз больше за покрытие одного устройства.Если добавление покрытия не приведет к значительному улучшению продукта и его стоимости, стоимость покрытия может не иметь экономического смысла. Небольшие объемы производства не являются большой проблемой при высоких темпах наращивания производства. Темпы производства, которые начинаются с крошечных размеров и увеличиваются из года в год на порядки, привлекательны, если ими можно управлять.

Тем не менее, наращивание объемов производства сопряжено со своими проблемами. Нужно ли будет добавлять новые машины в производственный цех, или заказчик начнет с большого станка, изначально имеющего большой объем избыточной мощности?

Решения по производству всегда проще и яснее, если они принимаются на ранней стадии процесса проектирования.В целом, чем дальше компания, производящая устройства, продвигается к проекту, когда принимается решение об использовании покрытия, тем сложнее это становится. О гидрофильных покрытиях слишком часто думают второстепенно, хотя на самом деле они являются сложным дополнением к любому производственному процессу. Если компания, находящаяся в процессе клинических испытаний, решит на этом этапе добавить покрытие, проект может отложить выпуск устройства на год или дольше. Одно только исследование ускоренного старения изделия с гидрофильным покрытием может занять четыре месяца в зависимости от предполагаемого срока хранения.Учитывая дополнительное время, необходимое для приобретения, установки, аттестации эксплуатации и валидации процесса для оборудования для нанесения покрытий, продление срока на один год на самом деле довольно скромно.

Заключение

Нанесение гидрофильных покрытий на медицинские устройства — сложный процесс, требующий навыков и тщательного обдумывания. Поставщики должны быть тщательно проверены, но, что еще более важно, производители оригинального оборудования должны понимать тонкости технологии, а также то, как ориентироваться в сложных отношениях с поставщиками, которые необходимы для успешного продукта. Раннее вовлечение, которому предшествует тщательный выбор поставщика, — лучший способ гарантировать, что процесс разработки продукта эффективно и с приемлемыми затратами соответствует внутренним целям в установленные сроки.

Джош Саймон, доктор философии, старший менеджер по продукции в компании Biocoat Inc. (Хоршам, Пенсильвания).

Гидрофильное покрытие — jMedtech Coating Technologies Pte Ltd

Гидрофильные покрытия разработаны для обеспечения скользкой поверхности медицинских устройств, таких как катетеры, что обеспечивает удобство введения катетеров за счет сохранения смазывающей способности на протяжении всей процедуры.Гидрофильные покрытия уменьшают силу введения и позволяют катетерам легче проходить через сосудистую сеть. Такие покрытия также позволят избежать сильного истирания между поверхностью устройства и тканями / стенками сосудов.

jMedtech владеет серией патентованных гидрофильных покрытий jAqua ^TM и передовой технологией УФ-отверждения. Гидрофильное покрытие jAqua ^TM может наноситься на широкий спектр материалов, включая полиуретан, поливинилхлорид, латекс, пебакс, нейлон, полипропилен, полиэтилен, фторированный этиленпропилен, полиимидные и силиконовые эластомеры и т. д.

Гидрофильное покрытие jMedtech помогает достичь оптимальной производительности устройств в различных клинических областях, таких как баллонные катетеры и системы доставки стентов как в коронарной, так и в периферической системе, центральные венозные катетеры (ЦВК), проводники (включая проводник из полиуретановой оболочки и металлический проводник со спиралью). ), Прерывистые мочевые катетеры, катетеры Фолея, направляющий кожух, направляющий катетер, интродьюсер и т. Д. По сути, любое устройство, которое необходимо перемещать через извилистую и узкую анатомию, может выиграть от гидрофильного покрытия jAqua ^TM .

Как это работает?

Гидрофильные покрытия обладают гидрофильными характеристиками. Полимерная матрица покрытия участвует в динамической водородной связи с окружающими молекулами воды. В гидрофильных покрытиях биосовместимые гидрофильные полимеры переплетаются с поддерживающей сеткой с образованием гидрогелевого материала, который помогает улавливать молекулы воды и поддерживать гидратацию полимерной матрицы. Когда гидрофильное покрытие подвергается воздействию воды или жидкостей организма, поверхность с покрытием становится смачиваемой и гидрофильной.

Характеристики и свойства

• Смазывающая способность — Гидрофильное покрытие создает поверхность с низким коэффициентом трения, которая снижает повреждение тканей, а также облегчает доставку устройства

• Долговечность -Гидрофильное покрытие сохраняет свою целостность и смазывающую способность после вышеуказанного 50 циклов испытания на трение.

• Низкое содержание твердых частиц — Гидрофильное покрытие сохраняет смазывающую способность и долговечность с низким выделением твердых частиц.

• Гибкость — Гидрофильное покрытие выдерживает изгиб или может использоваться в сложных дорожках без трещин и расслоений.

• Покрытые подложки — Гидрофильное покрытие можно наносить на различные пластмассы и металлы. Полиуретан (PU), поливинилхлорид (PVC), латекс, pebax, нейлон, полипропилен (PP), полиэтилен (PE), фторированный этиленпропилен (FEP), полиимид (PI) и силиконовые эластомеры и т. Д.

• Покрытие толщина — Покрытие очень тонкое, что вызывает незначительные изменения размеров основы.

• Биосовместимость — Покрытие продемонстрировало свою биосовместимость.

• Стерилизация — Медицинские изделия, обработанные гидрофильным покрытием jAqua ^TM , можно стерилизовать с помощью этиленоксида (ЭО) и электронно-лучевой терапии.

Технология

Технология отверждения гидрофильных покрытий основана на УФ.

Для некоторых материалов одностадийного покрытия достаточно для достижения желаемой смазывающей способности.

Для большинства материалов грунтовка или базовое покрытие необходимы для получения прочной смазывающей поверхности. Слой грунтовочного покрытия представляет собой плотную сеть на границе раздела подложки, которая обеспечивает связующий слой для сцепления с верхним слоем покрытия. Верхний слой покрытия представляет собой функциональный слой, обладающий высокой гидрофильностью и гибкостью.

Преимущества технологии гидрофильного покрытия от jMedtech:

• УФ-отверждение дает полимерную матрицу с регулируемой смазывающей способностью и долговечностью.

• УФ-активация сшивки сокращает время отверждения до минут, что значительно повышает эффективность производства.

• С грунтовочным покрытием верхнее смазочное покрытие доступно для различных поверхностей.

• Толщина покрытия хорошо контролируется и настраивается по желанию заказчика.

• Как для грунтовки, так и для финишных покрытий не используются агрессивные растворители.

• Система работает при комнатной температуре.Никаких тяжелых условий работы не требуется.

• Легкость интеграции в производство.

• Покрытие прозрачное до и после УФ-отверждения.

Приложения

Сосудистые устройства

Несосудистые устройства

Как узнать, обеспечивают ли гидрофильные покрытия на медицинских устройствах необходимый комфорт для пациентов

Комфорт — это больше, чем просто приятная вещь для надежда, когда дело доходит до медицинских устройств, таких как трубки, катетеры и стенты, которые имплантируются в человеческое тело.Комфорт в данном случае означает отсутствие боли. Если в ваше тело вставлен кусок пластика или металла, это никогда не будет ощущаться как теплое одеяло, которое окутывает вас, или как медленно скользить в гидромассажную ванну, но можно убедиться, что эти жизненно важные инструменты выполняют свою работу, не вызывая любые повреждения или боль в процессе.

Роль смазывающих гидрофильных покрытий на поверхности имплантируемых медицинских устройств заключается в предоставлении обезболивающих.

FDA квалифицирует функцию покрытий следующим образом:

«Медицинские устройства, такие как внутрисосудистые катетеры, проволочные направители, катетеры для баллонной ангиопластики, оболочки для доставки и системы доставки имплантатов, обычно используются во время минимально инвазивных диагностических и терапевтических процедур в цереброваскулярной, сердечно-сосудистой и периферической сосудистой системах. Эти устройства часто имеют гидрофильные и / или гидрофобные смазывающие покрытия (например, поливинилпирролидон (ПВП), политетрафторэтилен (как узнать, обеспечивают ли гидрофильные покрытия медицинских устройств необходимый комфорт для пациентов), силикон) для уменьшения трения между устройствами и между устройствами ( с) и кровеносные сосуды.Обычно считается, что эти покрытия могут предложить врачам большую маневренность и могут привести к меньшему травмированию кровеносных сосудов пациентов ».

Производители этих устройств (то есть те, кто наносит покрытия) далеки от фактического использования медицинских изделий в операционных и больницах. Но они ищут более эффективные способы контроля характеристик покрытий, чтобы каждый участник мог быть полностью уверен в том, что:

• Покрытия нанесены в достаточной степени и равномерно присутствуют на поверхности
• Покрытия эффективно позволяют крови стекать по имплантированному устройству или трубке
• Покрытия будут иметь длительный срок службы, что не снизит эффективность устройства или не снизит комфорт пациента во время использования
• Все проблемы с производительностью, которые подпадают под стандарты, требуемые надзорными группами, выполнены

Мы рассмотрим тесты, используемые для обеспечения достоверности и предсказуемости производственного процесса этих устройств, когда дело касается наличия покрытий, а также их характеристик, когда речь идет о комфорте и безопасности пациента.

Тестирование производительности медицинского оборудования

В рамках схем тестирования медицинских изделий, которые проходят для подтверждения их надежности, у вас есть тестирование на:

• Биосовместимость материалов, из которых изготовлены устройства
• Стерильность любых материалов, которые будут контактировать с пациентом в течение любого времени
• Пирогенность, определяющая уровни эндотоксина и других пирогенов на поверхностях материалов, которые могут вызвать инфекции у пациента
• Упаковка и срок годности при хранении для обеспечения того, чтобы запечатанные медицинские изделия оставались стерильными и пригодными для использования внутри их упаковки до тех пор, пока не будет считаться, что срок их годности истек
• Доклинические испытания таких вещей, как прочность соединений на разрыв, проверка размеров и устойчивость к перегибам, чтобы убедиться, что проволочные направители не сгибаются и не перекручиваются при использовании.

Последний — доклиническое тестирование производительности или доклиническое стендовое тестирование — это процесс тестирования, в ходе которого устройства исследуются, чтобы определить, насколько они соответствуют требованиям, предъявляемым к ним при фактическом использовании.

Чтобы узнать больше о внедрении проверочных тестов в производственный процесс, которые упрощают масштабирование от разработки, загрузите нашу электронную книгу: Как оптимизировать процесс проектирования до производства для медицины.

Любое устройство, которое будет имплантировано в тело человека, должно иметь задокументированный метод, гарантирующий, что оно не вызовет инфекцию, не вызовет чрезмерного дискомфорта или боли у пациента и не станет преждевременно бесполезным из-за коррозии или разрушения.

Частью обеспечения соответствия медицинских устройств требованиям является проведение испытаний целостности покрытия, и смазывающей способности , которые непосредственно исследуют нанесение покрытий, прочность сцепления с поверхностью и гидрофильность покрытия.

Каждый аспект доклинических стендовых испытаний оказывает значительное влияние на эффективность устройства, но последствия отказов покрытия поистине катастрофичны.

FDA формулирует это так: «Разделение покрытия (т.е.например, отслаивание, отслаивание, отслаивание и / или отслоение) или деградация могут отрицательно повлиять на клинические показатели (например, привести к воспалению в месте доступа, эмболизации легочной артерии, легочному инфаркту, эмболизации миокарда, инфаркту миокарда, эмболическому инсульту, церебральному инфаркту, некроз тканей или смерть) ».

Чрезвычайно важно контролировать все факторы, влияющие на целостность покрытия:

• состав покрытия
• нанесение / отверждение покрытия
• качество покрываемой поверхности

Когда они находятся под контролем и процесс не просто проверяется в исследовательской лаборатории, но проводится проверка уровня производства, чтобы гарантировать минимизацию рисков, производители могут двигаться вперед с уверенностью в том, что каждое устройство имеет надлежащее покрытие.

Как определить, правильно ли покрыто медицинское изделие

Производители медицинского оборудования проходят интенсивную процедуру валидации процесса, когда устанавливают новую производственную последовательность, чтобы получить одобрение своего процесса. Одной из причин такого обширного предпроизводственного процесса является построение производственного процесса, который настолько хорошо спроектирован, что неизбежно приводит к продукции, отвечающей всем необходимым требованиям.

Несмотря на то, что это звучит совершенно замечательно, это трудоемкий и дорогостоящий процесс.Производители всегда ищут способы улучшить свои средства управления производственным процессом, позволяющие проверять продукт на различных этапах производства. Это больше, чем просто тестирование производительности, это постоянный мониторинг процесса и контроль качества.

Сложность для производителей заключается во внедрении средств контроля процесса, которые соотносятся с испытаниями, проводимыми в лаборатории разработки, которые также являются неразрушающими или, в данном случае, сохраняют стерильность устройства.

Анализ фибриногена

В этом обычном тесте используется радиоактивное соединение в растворе, в который погружены пробирки.Затем измеряется количество участков, к которым прилипает радиоактивное соединение. По сути, это моделируется одним из способов свертывания крови в организме. Фибриноген вырабатывается печенью и попадает в кровоток, вызывая коагуляцию. Если у вас высокий счет в анализе, это указывает на то, что происходит сильное свертывание, а покрытие недостаточно или недостаточно смазочное.

Измерение угла контакта

Простое измерение краевого угла смачивания можно использовать для определения наличия покрытия.Углы смачивания измеряют смачиваемость поверхности, что является еще одним способом сказать, насколько гидрофильна поверхность. Несогласованные углы смачивания по всей поверхности могут указывать на то, что покрытие могло быть нанесено неравномерно, потому что, когда капля жидкости помещается на поверхность во время испытания угла смачивания, она должна равномерно смачиваться по всей поверхности.

В научно-исследовательских лабораториях краевые углы обычно измеряются с помощью настольного гониометра. Плоский гладкий образец помещают на предметный столик, каплю жидкости осторожно помещают на поверхность с помощью шприца и измеряют угол смачивания при виде сбоку лежащей капли.Портативные устройства для измерения угла смачивания недавно стали доступны, чтобы сделать этот метод проверки возможным непосредственно на реальных устройствах, производимых как в портативных, так и в автоматизированных решениях. Поскольку результаты отображаются количественно в виде точного угла смачивания, нет субъективности, и измерения напрямую коррелируют с предсказуемой адгезией и чистотой.

Так как это устаревший метод, с которым знакомы производители, измерение угла смачивания может стать ключевым моментом в устранении разрыва между лабораторией и производственной линией.

Чтобы покрытия прилипали к поверхности устройства, необходимо очистить материал и активировать поверхность. Чистота поверхности с точки зрения адгезии покрытия — это химическая совместимость между поверхностью материала и покрытием. Чтобы сделать два более совместимыми, поверхность моют и обрабатывают, чтобы счистить остатки и сделать поверхность реактивной и готовой к приклеиванию к покрытию. В случае медицинских устройств может применяться процесс промывки водой и / или этап плазменной обработки для создания поверхности, к которой покрытие будет сильно притягиваться.

Углы смачивания — это прямое измерение качества поверхности до и после очистки и обработки, а также отслеживание изменений, происходящих во время этих процедур. Измерение способности к приклеиванию поверхностей, контактирующих с пациентами, путем получения полного изображения всей поверхности — лучший способ убедиться, что покрытие надежно и равномерно прилипнет к устройству.

Испытание на смазывающую способность имплантируемых медицинских устройств

Одной из наиболее важных характеристик покрытий на медицинских устройствах, предназначенных для использования в организме человека, является гидрофильная природа этого покрытия.

Гидрофильное покрытие будет иметь чрезвычайно низкий угол смачивания или его отсутствие, поскольку жидкости полностью растекаются по поверхности и сразу же соскальзывают. Это смазывающее свойство позволяет крови, которая контактирует с трубками и устройствами, защищенными этим покрытием, просто течь (или капать) прямо над ними и вокруг них без каких-либо препятствий.

Эти покрытия уменьшают трение, облегчая введение во время операций, а также гарантируя, что они не вызовут свертывание крови вокруг устройства, чтобы оно могло оставаться в организме в течение необходимого периода времени.Подумайте о линиях PICC, используемых для введения химиотерапии и лекарств. Иногда эти линии должны оставаться в теле в течение нескольких дней или недель, и они должны быть ненавязчивыми во время пребывания.

Смазочные покрытия предотвращают коагуляцию крови, поэтому трубки могут оставаться в организме дольше и не требуют ухода или промывки так часто.

Проверка фрикционных свойств поверхностей чрезвычайно важна для производителей медицинского оборудования, так как они могут гарантировать комфорт и безопасность конечного пользователя, которым обычно является пациент. Величина смазывающей способности называется коэффициентом трения и может быть измерена с помощью так называемого щипкового теста.

При испытании на защемление устройство с покрытием протягивают между зажимами зажима. В зажатом состоянии покрытая деталь тянется с фиксированной скоростью на фиксированное расстояние, а сопротивление натяжению измеряется в граммах тягового усилия. В аналогичном тесте, обычно для пленок и плоских материалов, используется пластина, которую скользят по поверхности тестируемого материала. Граммы тягового усилия, необходимого для преодоления трения, создаваемого зажимами, деленные на усилие зажима, являются расчетом для коэффициента трения (CoF).CoF = Forcepull / Forceclamp. Чем выше необходимое тяговое усилие, тем выше коэффициент трения и ниже смазывающая способность поверхности. Чем ниже тяговое усилие, тем ниже коэффициент трения и выше смазывающая способность.

Использование измерений угла контакта для проверки покрытий хорошо коррелирует с испытанием коэффициента трения и может улучшить или заменить обычные методы испытаний. Часто проводятся клинические испытания, в ходе которых животные используются, чтобы понять, насколько безопасны и эффективны покрытия.Производители часто ищут альтернативы этим испытаниям, и использование проверки качества, такой как измерение угла смачивания, может помочь снизить зависимость от этих испытаний.

Чтобы узнать больше о внедрении проверочных тестов в производственный процесс, которые упрощают масштабирование от разработки, загрузите нашу электронную книгу, которая проведет вас через этот процесс. Производители медицинского оборудования могут выбирать, как производить наиболее стабильные и безотказные продукты. Загрузите копию документа How to Streamline Process Design to Production for Medical.

Глоссарий Biocoat — все, что вам нужно знать о гидрофильных покрытиях

Что такое гидрофильное покрытие?

Гидрофильные покрытия используются в медицинских устройствах для уменьшения поверхностного трения при одновременном увеличении смазывающей способности, чтобы медицинское устройство могло максимально легко добраться до места назначения.

Гидрофильный — это химический термин, обозначающий «водолюбивый». С химической точки зрения это означает, что покрытие будет участвовать в динамической водородной связи с окружающей водой.Гидрофильные покрытия также являются ионными и обычно имеют отрицательный заряд, что дополнительно облегчает водные взаимодействия. Физически эти химические взаимодействия с водой приводят к образованию гидрогелевых материалов, которые могут иметь чрезвычайно низкие коэффициенты трения. Взятые вместе, такие химические и физические характеристики описывают класс материалов, которые являются смачиваемыми, смазывающими и пригодными для индивидуального биологического взаимодействия

Что такое смазывающая способность?

Смазывающая способность, применительно к гидрофильным покрытиям, является мерой уменьшения трения и / или износа смазкой.Говоря ненаучным языком, это можно назвать «скользкостью».

Какие типы покрытий предлагает Biocoat?

Biocoat предлагает несколько методов нанесения покрытия на основание. Эти методы включают:

Что такое контрактные услуги по нанесению покрытий?

Некоторые поставщики гидрофильных покрытий, такие как Biocoat, предлагают услуги по нанесению покрытия по контракту для нанесения покрытия на ваше устройство на своем предприятии. Преимущество использования контрактных услуг по нанесению покрытий Biocoat — это возможность гарантировать, что ваши продукты будут покрыты профессиональным покрытием для максимальной безопасности, маневренности и комфорта пациента.Использование контрактных услуг по нанесению покрытий экономит компаниям, производящим устройства, время, затраты и вложения в оборудование, необходимые для завершения процесса нанесения покрытия собственными силами.

Что такое щипковый тест?

Щипковое испытание — это наиболее распространенный тест для определения трения поверхности медицинского устройства. Этот тест включает в себя зажатие катетера, проволоки или поверхности (исследуемого объекта) между двумя пластинами с известной силой при использовании серводвигателя для протягивания исследуемого объекта через пластины.