现医疗器械行业对液体硅橡胶的医用材料表现出偏爱。因它不同于使一些用户过敏的橡胶,液体硅橡胶具有低敏感性。液体硅胶不含有聚氯乙烯中的邻苯二甲酸盐,这种塑化剂在实验中被发现可以扰乱内分泌系统并且损伤生殖和神经系统。
同样液体硅橡胶的化学惰性和耐温的特性,它有很长的保存时间和使用寿命。硅胶供应商建议原料应该在六个月内进行加工,但实际上含有硅橡胶的铸造部件能无限期地存放,尽管铸模工建议最长放置时间是三年。这种医用材料的耐用性延长了相应医疗设备的使用寿命,使厂商和终端用户都受益。
硅胶适合应用在医疗设备中
然而,造价是液体硅橡胶的一个缺陷。相比其他原材料,如热塑性弹性体和热塑性聚氨酯,硅树脂的造价是它们的3-5倍;生产周期则更长,是它们的两倍。
在一些需要考虑成本的应用中,如果对液体硅橡胶的一些特性比如耐温、压缩变形和化学惰性等没有要求,可以使用更便宜的热塑性弹性体TPE和热塑性聚氨酯TPU。
随着医疗器械行业对产品使用的医用材料的认知不断加深,液体硅橡胶独一无二的特殊性能使其应用范围得到扩大。随着这些特性被更广泛地熟知,新的应用和不断扩展的市场还在驱动着液体硅橡胶在医疗器械中更广泛地应用。
硅材料中的基本成分硅元素是地球上最常见并且易于获取的元素。而液体硅橡胶具备易于制作成复杂形状以及化学惰性,其实用性和优良特性使其从一开始就非常适合应用在医疗设备中。
在医疗用途方面,硅胶必须进行生物相容性测试并符合美国食品药品监督局的规定。医用硅胶在应用方面分为两类:有时间期限和不受时间限制的。通常受限的用于短期移植,不受限的用于长期移植。本文所述液体硅橡胶属于医用级别。
液体硅胶的生物相容性和低敏感性,使其在使用中发生过敏反应的风险降到最低。并且由于其卫生性,细菌和真菌几乎无法生长和传播。这些特性使其成为短期和长期移植设备的理想材料。
液体硅橡胶也具备异乎寻常的永久性压缩形变性能,能够在同一部件中被制成不同的壁厚。加之材料的耐用性和可塑性,这些特征使其成为医疗设备的关键部件。
硅橡胶有弹性、耐用、透明,可接受紫外光照射并且抗张力。不同于传统的橡胶,液体硅橡胶能承受极端的温度,从-55℃到200℃不会变性。由于这种特性,硅橡胶制成的器械可以进行高压灭菌消毒。
硅,原子序数14,原子量28.0855, 硅有晶态和无定形两种形式。晶态硅具有金刚石晶格,硬而脆,熔点1410°C,沸点2355°C,密度2.32~2.34克/厘米3,硬度为7。无定形硅是一种灰黑色粉末,实际是微晶体。晶态硅的电导率不及金属,且随温度升高而增加,具有明显的半导体性质。
硅在常温下不活泼,与空气、水和酸等没有明显作用;在加热下,能与卤素反应生成四卤化硅;650°C,时硅开始与氧完全反应;硅单质在高温下还能与碳、氮、硫等非金属单质反应;硅可间接生成一系列硅的氢化物;硅还能与钙、镁、铁等化合,生成金属硅化物。
超纯的单晶硅可作半导体材料。粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金,常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。
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