30 多年来，聚酰亚胺已广泛用于各种微直径管材应用。然而，这种异常坚固耐用的聚合物可以使用的一些创新方法——特别是在微创手术中使用的导管和其他医疗设备中——实际上可能会让医疗设备工程师感到惊讶。本文将探讨微直径聚酰亚胺的 6 种创新用途 医疗设备中的管道，所有这些都可以通过薄膜流延制造工艺实现。

聚酰亚胺管的常见应用

• 自扩张支架的固定护套球囊充气管腔用于粥样斑块切除装置的抽吸腔用于内腔的内衬材料，包含导管引导线小直径导丝设计或导丝外护套耐高温或抗伽马射线管应用需要高抗拉强度、扭矩传递或柱刚度的应用

薄膜流延工艺首先将一层薄薄的液态聚酰亚胺树脂涂在实心心轴上。 使用高温聚合将树脂固化至固体。 然后重复该过程，添加材料层直到达到所需的管壁厚度。

这种铸造工艺使定制管材变得非常容易。 不同的聚合物、长丝增强材料和颗粒材料添加剂可以层叠到管材的横截面上。 薄膜流延工艺还允许制造壁更薄、外径 (OD) 更小（壁低至 0.0003 英寸，外径低至 0.005 英寸）的管材，并且比通过挤出制造的管材具有更高的尺寸稳定性。

1.作为离散长度的聚酰亚胺涂层导管

对于需要离散长度的管状聚酰亚胺涂层的应用，专门设计的聚酰亚胺管提供了一种可能的解决方案。这种未完全聚合的管套可以通过加热来减小尺寸。

例如，考虑需要部分涂有聚酰亚胺的海波管。一段热固性聚酰亚胺管可以被设计成适合海波管的待涂层部分。然后，这种可热成型的聚酰亚胺可以像套筒一样在海波管上滑动。当暴露在变化的温度曲线下时，管子会固化并略微收缩，从而有效地用聚酰亚胺覆盖海波管的那部分。

聚酰亚胺涂层套管——其内径和外径将缩小 0.003 至 0.005 英寸——非常适合用于覆盖暴露的编织物或覆盖两片之间的接头等应用。它还可以用于将尖端添加到已被加工成具有不一致轮廓的产品。然而，重要的是要注意，有一个关键限制：壁厚必须至少有 0.002 英寸厚。

2. 在微直径液压流体或液体输送管线中

聚酰亚胺是一种热固性聚合物。这意味着一旦形成，它就是固体——暴露在高温环境中时不会重新熔化或回流。它也非常稳定，能够耐受腐蚀性和酸性化学物质，这些化学物质通常会硬化或降解其他热塑性塑料。此外，用不锈钢编织增强的聚酰亚胺管可以抵抗高压。

这些理想的品质使聚酰亚胺管材成为输送液压流体或其他液体的管线中使用的合适选择。矿物油、芳烃和聚亚烷基二醇等材料可以通过由聚酰亚胺制成的管线安全输送，在高温甚至核环境中也不会失效。例如，许多微型机器人医疗工具依赖于液压系统。

3. 作为热交换或冷却系统的导管

导热性对于用于热交换或冷却系统的管道材料至关重要。作为一种以 0.471 W/m·K 的速率导热的致密材料，聚酰亚胺是此类应用的理想选择。它也非常适用于颗粒和纤维的复合，这意味着可以将管材的导热性扩展到聚酰亚胺的标准容量之外。

当聚酰亚胺处于液态、粘性状态时，很容易添加颗粒材料来增强功能。在这种情况下，可以将陶瓷或石墨粉末等材料添加到聚合物基体中，从而将管材的导热率水平提高 70% 至 90%。

例如，这种聚酰亚胺复合材料非常适合用于消融手术的手术工具，在消融手术中，热量必须从不需要治疗的组织中传导出去。因为聚酰亚胺可以制造成薄壁和小内径，它也可以用来制造可以在专门的冷却系统中捆绑在一起的微直径管材。

4.在电磁屏蔽同轴电缆中

基于导管的超声成像应用通常依赖于微直径同轴电缆。由于聚酰亚胺易于复合，这些电缆可以受益于使用聚酰亚胺提供电磁屏蔽。

与将石墨粉添加到聚合物基质中以提高导热性的方式大致相同，可以将一种提供电磁屏蔽的材料（例如银粉或铜粉）与处于液态粘性状态的聚酰亚胺混合。固化后，复合管将充当内部导体的电磁屏蔽。

5. 创建多腔轴

将多个微直径管组合在一个捆绑的多腔轴中可以利用多种聚酰亚胺功能。例如，多腔轴可以包括一个电磁屏蔽管和一个已与金属钨复合以变得不透射线的管，用于通过 X 射线或透视观察，从而使轴具有双重功能。

也可以将通过薄膜流延工艺制造的几个微直径管捆绑在一起，以创建一个具有多个流明的单轴。

可将尼龙或 Pebax® 外涂层涂在被连接的管子上；然后将这些外涂层熔合在一起，将管子彼此粘合在一起。在许多导管应用中，可以使用容易结合多个聚酰亚胺管的多腔轴代替典型的挤压多腔轴。

6. 作为聚合物针或穿刺工具

具有 20 至 40 Kpsi 的拉伸强度和 300 至 500 Kpsi 的弹性模量，聚酰亚胺非常坚固和坚硬，它实际上可以用来制造可用作刀片状切割或穿刺工具的管子。壁厚为 0.002 到 0.004 英寸的管子可以切穿不同类型的组织，作为 conNordsonal 金属刀片的聚合物替代品。

总结

聚酰亚胺是一种多功能聚合物，具有广泛的理想特性，可在许多不同的微直径管材应用中发挥出色的效果。由于采用了新颖的薄膜流延管工艺，医疗设备工程师可以以乍一看可能并不明显的方式充分利用这种稳定、耐用的聚合物

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