แม้ว่า PTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน) และอีพีทีเอฟอี(โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีนขยายตัว) แม้จะมีพื้นฐานทางเคมีเหมือนกัน แต่ก็มีความแตกต่างอย่างมากในโครงสร้าง ประสิทธิภาพ และพื้นที่การใช้งาน
โครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติพื้นฐาน
ทั้ง PTFE และ ePTFE เกิดจากการพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์เตตระฟลูออโรเอทิลีน โดยมีสูตรทางเคมีคือ (CF₂-CF₂)ₙ ซึ่งมีคุณสมบัติเฉื่อยทางเคมีสูงและทนต่ออุณหภูมิสูง PTFE เกิดจากการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง ทำให้สายโซ่โมเลกุลเรียงตัวกันอย่างหนาแน่น เกิดเป็นโครงสร้างที่ทึบและไม่มีรูพรุน ส่วน ePTFE ใช้กระบวนการยืดแบบพิเศษเพื่อทำให้ PTFE กลายเป็นเส้นใยที่อุณหภูมิสูง เกิดเป็นโครงสร้างตาข่ายที่มีรูพรุน โดยมีอัตราการพรุน 70%-90%
การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพ
| คุณสมบัติ | เอฟเฟพีดี | อีพีทีเอฟอี |
| ความหนาแน่น | สูง (2.1-2.3 กรัม/ซม³) | ต่ำ (0.1-1.5 กรัม/ซม³) |
| การซึมผ่าน | ไม่มีการซึมผ่าน (หนาแน่นอย่างสมบูรณ์) | ซึมผ่านได้สูง (รูพรุนขนาดเล็กช่วยให้ก๊าซแพร่ผ่านได้) |
| ความยืดหยุ่น | ค่อนข้างแข็งและเปราะ | มีความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นสูง |
| ความแข็งแรงเชิงกล | มีความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูง แต่ความต้านทานต่อการฉีกขาดต่ำ | ทนทานต่อการฉีกขาดได้ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด |
| ความพรุน | ไม่มีรูขุมขน | ความพรุนอาจสูงถึง 70%-90% |
ลักษณะการทำงาน
PTFE: มีคุณสมบัติเฉื่อยทางเคมี ทนต่อกรดแก่ ด่างแก่ และตัวทำละลายอินทรีย์ มีช่วงอุณหภูมิใช้งานตั้งแต่ -200°C ถึง +260°C และมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำมาก (ประมาณ 2.0) ทำให้เหมาะสำหรับเป็นฉนวนวงจรความถี่สูง
● ePTFE: โครงสร้างที่มีรูพรุนขนาดเล็กสามารถทำให้กันน้ำและระบายอากาศได้ (เช่นเดียวกับหลักการของ Gore-Tex) และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทางการแพทย์ (เช่น แผ่นปิดหลอดเลือด) โครงสร้างที่มีรูพรุนเหมาะสำหรับใช้เป็นปะเก็นปิดผนึก (คืนตัวหลังจากการบีบอัดเพื่อเติมเต็มช่องว่าง)
สถานการณ์การใช้งานทั่วไป
● PTFE: เหมาะสำหรับฉนวนสายเคเบิลที่ทนความร้อนสูง สารเคลือบหล่อลื่นตลับลูกปืน วัสดุบุผนังท่อส่งสารเคมี และวัสดุบุผนังเครื่องปฏิกรณ์ความบริสุทธิ์สูงในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
● ePTFE: ในด้านสายเคเบิล ใช้เป็นชั้นฉนวนของสายเคเบิลสื่อสารความถี่สูง ในด้านการแพทย์ ใช้สำหรับหลอดเลือดเทียมและไหมเย็บแผล และในด้านอุตสาหกรรม ใช้สำหรับเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนของเซลล์เชื้อเพลิงและวัสดุกรองอากาศ
PTFE และ ePTFE ต่างก็มีข้อดีของตัวเอง PTFE เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ความดันสูง และการกัดกร่อนทางเคมี เนื่องจากมีความทนทานต่อความร้อน ความทนทานต่อสารเคมี และค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ในขณะที่ ePTFE ด้วยความยืดหยุ่น การซึมผ่านของอากาศ และความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่เกิดจากโครงสร้างไมโครพรุส จึงใช้งานได้ดีในอุตสาหกรรมการแพทย์ การกรอง และการซีลแบบไดนามิก การเลือกใช้วัสดุควรพิจารณาจากความต้องการของสถานการณ์การใช้งานเฉพาะนั้นๆ
ePTFE สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ได้อย่างไรบ้าง?
ePTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีนขยายตัว)มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการแพทย์ เนื่องจากโครงสร้างที่มีรูพรุนขนาดเล็กที่เป็นเอกลักษณ์ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ปลอดสารพิษ ไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ และไม่ก่อให้เกิดมะเร็ง การใช้งานหลักมีดังต่อไปนี้:
1. สาขาโรคหัวใจและหลอดเลือด
หลอดเลือดเทียม: ePTFE เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับหลอดเลือดเทียม คิดเป็นประมาณ 60% โครงสร้างที่มีรูพรุนขนาดเล็กช่วยให้เซลล์เนื้อเยื่อและหลอดเลือดของมนุษย์เจริญเติบโตได้ภายใน ทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่ใกล้เคียงกับเนื้อเยื่อของตนเอง ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการสมานแผลและความทนทานของหลอดเลือดเทียม
แผ่นปิดหัวใจ: ใช้สำหรับซ่อมแซมเนื้อเยื่อหัวใจ เช่น เยื่อหุ้มหัวใจ แผ่นปิดหัวใจ ePTFE สามารถป้องกันการเกาะติดกันระหว่างหัวใจและเนื้อเยื่อกระดูกอก ลดความเสี่ยงในการผ่าตัดซ้ำ
สเตนต์หลอดเลือด: ePTFE สามารถนำมาใช้ทำเป็นสารเคลือบสเตนต์หลอดเลือดได้ และคุณสมบัติทางชีวภาพที่ดีและคุณสมบัติทางกลที่ดีช่วยลดการอักเสบและการเกิดลิ่มเลือด
2. ศัลยกรรมตกแต่ง
วัสดุปลูกถ่ายใบหน้า: ePTFE สามารถนำมาใช้ทำวัสดุตกแต่งใบหน้า เช่น การเสริมจมูกและการฉีดฟิลเลอร์ โครงสร้างที่มีรูพรุนขนาดเล็กช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อและลดการปฏิเสธจากร่างกาย
วัสดุปลูกถ่ายกระดูก: ในด้านศัลยกรรมกระดูก ePTFE สามารถนำมาใช้ในการผลิตวัสดุปลูกถ่ายข้อต่อได้ และคุณสมบัติที่ทนต่อการสึกหรอและเข้ากันได้ดีกับร่างกาย ช่วยยืดอายุการใช้งานของวัสดุปลูกถ่ายได้
3. การใช้งานอื่นๆ
แผ่นปิดแผลไส้เลื่อน: แผ่นปิดแผลไส้เลื่อนที่ทำจาก ePTFE สามารถป้องกันการเกิดไส้เลื่อนซ้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ และโครงสร้างที่มีรูพรุนช่วยให้เนื้อเยื่อสมานตัวได้ดีขึ้น
ไหมเย็บทางการแพทย์: ไหมเย็บ ePTFE มีความยืดหยุ่นและแรงดึงที่ดี ซึ่งสามารถลดการเกาะติดของเนื้อเยื่อหลังการผ่าตัดได้
ลิ้นหัวใจ: ePTFE สามารถนำมาใช้ในการผลิตลิ้นหัวใจได้ และความทนทานและความเข้ากันได้ทางชีวภาพของวัสดุนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของลิ้นหัวใจให้ยาวนานขึ้น
4. สารเคลือบอุปกรณ์ทางการแพทย์
ePTFE ยังสามารถใช้เคลือบอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น สายสวนและเครื่องมือผ่าตัดได้อีกด้วย ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและความเข้ากันได้ทางชีวภาพช่วยลดความเสียหายของเนื้อเยื่อระหว่างการผ่าตัด
วันที่เผยแพร่: 27 เมษายน 2568