杜仲胶基形状记忆材料的硬度梯度调控及其在无创通气（NIV）面罩中的应用

凌兰; 王豪; 赵艺杰; 邓一睆; 贾子君; 龚海燕; 王慧; 张继川

doi:10.13543/j.bhxbzr.2025.06.002

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (6) : 10 -18. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2025.06.002

杜仲胶基形状记忆材料的硬度梯度调控及其在无创通气（NIV）面罩中的应用

凌兰, 王豪, 赵艺杰, 邓一睆, 贾子君, 龚海燕, 王慧, 张继川

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摘要

面对慢性阻塞性肺病（COPD）、心源性肺水肿和阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）等多种疾病，亟需无创通气（NIV）面罩。然而，传统NIV面罩存在漏气、适应性不足、二次挫伤病患等问题。本研究以杜仲胶（EUG）为基础，开发出形状记忆特性个性化NIV面罩。采用物理共混法将苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）填充到杜仲胶中以加快其形状固定速率，制备出一系列硬质EUG-SEBS形状记忆材料；同时，向杜仲胶中添加天然橡胶（NR），制备出一系列软质EUG-NR形状记忆材料，旨在保证复合材料良好的形状固定率的前提下，降低其硬度，结合纯天然橡胶实现硬度梯度逐步降低。实验结果表明：SEBS的用量为5 phr（每百克复合材料所含的质量份数）时，EUG-SEBS复合材料（即EUG-5SEBS）的形状固定率最高，为95.5%；当EUG和NR的质量比为80/20时，复合材料EUG80-NR20的综合性能最佳，其形状固定率为75.78%，邵A硬度为87。由EUG-5SEBS、EUG80-NR20和NR这3种材料制作的个性化无创通气面罩，可满足不同脸型的依顺性和普适性的目标，并对其进行了舒适度调查，结果表明该面罩的舒适度较佳。