على الرغم من أن PTFE (بولي تترافلوروإيثيلين) ومادة إي تي إف إي(البولي تترافلوروإيثيلين الموسع) لديهم نفس الأساس الكيميائي، إلا أن لديهم اختلافات كبيرة في البنية والأداء ومجالات التطبيق.
التركيب الكيميائي والخصائص الأساسية
يُبلمر كلٌّ من PTFE وePTFE من مونومرات رباعي فلورو الإيثيلين، وكلاهما يحمل الصيغة الكيميائية (CF₂-CF₂)ₙ، وهما خاملان كيميائيًا بدرجة عالية ومقاومان لدرجات الحرارة العالية. يُصنع PTFE عن طريق التلبيد في درجات حرارة عالية، وتترابط سلاسله الجزيئية بشكل وثيق لتكوين بنية كثيفة غير مسامية. يستخدم ePTFE عملية تمدد خاصة لتحويل PTFE إلى ألياف عند درجات حرارة عالية لتكوين بنية شبكية مسامية بنسبة مسامية تتراوح بين 70% و90%.
مقارنة الخصائص الفيزيائية
| سمات | مادة البولي تترافلوروإيثيلين | مادة إي تي إف إي |
| كثافة | عالية (2.1-2.3 جم/سم³) | منخفض (0.1-1.5 جم/سم³) |
| نفاذية | لا نفاذية (كثيفة تماما) | نفاذية عالية (المسام الدقيقة تسمح بانتشار الغاز) |
| المرونة | صلبة وهشة نسبيًا | مرونة عالية ومرونة |
| القوة الميكانيكية | قوة ضغط عالية، مقاومة منخفضة للتمزق | تحسين مقاومة التمزق بشكل ملحوظ |
| المسامية | لا يوجد مسام | يمكن أن تصل المسامية إلى 70٪ -90٪ |
الخصائص الوظيفية
●PTFE: إنه خامل كيميائيًا ومقاوم للأحماض القوية والقلويات القوية والمذيبات العضوية، وله نطاق درجة حرارة من -200 درجة مئوية إلى +260 درجة مئوية، وله ثابت عازل منخفض للغاية (حوالي 2.0)، مما يجعله مناسبًا لعزل الدوائر عالية التردد.
● ePTFE: يتميز هيكله الدقيق المسامي بخصائص مقاومة للماء والتهوية (مثل مبدأ Gore-Tex)، ويُستخدم على نطاق واسع في الغرسات الطبية (مثل رقعة الأوعية الدموية). كما أنه مناسب لإغلاق الحشيات (يعود بعد الضغط لملء الفراغات).
سيناريوهات التطبيق النموذجية
● PTFE: مناسب لعزل الكابلات ذات درجات الحرارة العالية، وطلاءات تشحيم المحامل، وبطانات خطوط الأنابيب الكيميائية، وبطانات المفاعلات عالية النقاء في صناعة أشباه الموصلات.
● ePTFE: في مجال الكابلات، يتم استخدامه كطبقة عازلة لكابلات الاتصالات عالية التردد، وفي المجال الطبي، يتم استخدامه للأوعية الدموية الاصطناعية والخيوط الجراحية، وفي المجال الصناعي، يتم استخدامه لأغشية تبادل البروتونات في خلايا الوقود ومواد تنقية الهواء.
لكلٍّ من PTFE وePTFE مزاياه الخاصة. يُعدّ PTFE مناسبًا للبيئات ذات درجات الحرارة والضغط العالي والتآكل الكيميائي بفضل مقاومته العالية للحرارة والكيميائية ومعامل الاحتكاك المنخفض؛ بينما يُعدّ ePTFE، بفضل مرونته ونفاذيته للهواء وتوافقه الحيوي بفضل بنيته الدقيقة المسامية، مثاليًا في الصناعات الطبية وصناعات الترشيح والختم الديناميكي. يجب تحديد اختيار المادة بناءً على احتياجات كل تطبيق.
ما هي تطبيقات ePTFE في المجال الطبي؟
ePTFE (بولي تترافلوروإيثيلين الموسع)يُستخدم على نطاق واسع في المجال الطبي، ويرجع ذلك أساسًا إلى تركيبته الدقيقة الفريدة، وتوافقه الحيوي، وخصائصه غير السامة، وغير المُسببة للحساسية، وغير المُسرطنة. وفيما يلي تطبيقاته الرئيسية:
1. المجال القلبي الوعائي
الأوعية الدموية الاصطناعية: يُعدّ ePTFE المادة الاصطناعية الأكثر استخدامًا في الأوعية الدموية الاصطناعية، حيث يُشكّل حوالي 60% منها. يسمح تركيبه الدقيق المسامي لخلايا الأنسجة البشرية والأوعية الدموية بالنمو فيه، مُشكّلًا اتصالًا وثيقًا بالأنسجة الذاتية، مما يُحسّن معدل التئام الأوعية الدموية الاصطناعية ومتانتها.
رقعة القلب: تستخدم لإصلاح أنسجة القلب، مثل التامور. يمكن أن تمنع رقعة القلب المصنوعة من مادة ePTFE الالتصاق بين القلب وأنسجة القص، مما يقلل من خطر الجراحة الثانوية.
الدعامة الوعائية: يمكن استخدام مادة ePTFE في صناعة طلاء الدعامات الوعائية، وتساعد توافقها الحيوي الجيد وخصائصها الميكانيكية في تقليل الالتهابات والجلطات.
2. جراحة التجميل
غرسات الوجه: يمكن استخدام مادة ePTFE في تصنيع مواد بلاستيكية للوجه، مثل تجميل الأنف وحشوات الوجه. يساعد تركيبها الدقيق على نمو الأنسجة ويقلل من رفضها.
الغرسات العظمية: في مجال جراحة العظام، يمكن استخدام ePTFE لتصنيع غرسات المفاصل، وتساعد مقاومته الجيدة للتآكل والتوافق البيولوجي على زيادة عمر خدمة الغرسات.
3. تطبيقات أخرى
رقعة الفتق: يمكن لرقعة الفتق المصنوعة من مادة ePTFE أن تمنع تكرار الفتق بشكل فعال، كما يساعد تركيبها المسامي على تكامل الأنسجة.
الخيوط الطبية: تتمتع خيوط ePTFE بمرونة جيدة وقوة شد، مما يمكن أن يقلل من التصاق الأنسجة بعد الجراحة.
صمامات القلب: يمكن استخدام مادة ePTFE في تصنيع صمامات القلب، وتساعد متانتها وتوافقها الحيوي في زيادة عمر خدمة الصمامات.
4. طلاءات الأجهزة الطبية
يمكن استخدام مادة ePTFE أيضًا في طلاء الأجهزة الطبية، مثل القسطرة والأدوات الجراحية. يُساعد معامل احتكاكها المنخفض وتوافقها الحيوي على تقليل تلف الأنسجة أثناء الجراحة.
وقت النشر: ٢٧ أبريل ٢٠٢٥