硅橡胶的生物医学材料特性
硅橡胶

硅橡胶(SiliconeRubber)是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,这种基团可以是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过01005)或其它有机基团,这种低不饱和度的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性,耐紫外线和臭氧侵蚀。
分子链的柔韧性大,分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性,但物理性能较差。
硅橡胶发展于20世纪40年代,国外最早研究的品种是二甲基硅橡胶。
1944年前后由美国DowCorning公司和GeneralElectric公司各自投入生产。
我国在60年代初期研究成功并投入工业化生产。
现在生产硅橡胶的国家除我国外,还有美国、英国、日本、前苏联和德国等,品种牌号有1000多种。
1 硅橡胶的分类和特性1.1 分类硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。
1.2 特性(1)耐高、低温性在所有橡胶中,硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100~350℃)。
例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃,其硫化胶在-70~100℃的温度下仍具有弹性。
硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。
硅橡胶在高温下连续使用寿命见表1。
(2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能硅橡胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后,性能无显著变化。
硅橡胶与其它橡胶的耐臭氧老化性能比较见表2。
(3)电绝缘性能硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较小,燃烧后生成的二氧化硅仍为绝缘体。
此外,硅橡胶分子结构中碳原子少,而且不用炭黑作填料,因此在电弧放电时不易发生焦烧,在高压场合使用十分可靠。
高分子材料在生物医学工程中的应用有哪些

高分子材料在生物医学工程中的应用有哪些在当今生物医学工程领域,高分子材料正发挥着越来越重要的作用。
高分子材料具有独特的性能和多样化的特点,为解决众多医学难题提供了有效的解决方案。
高分子材料在人工器官领域的应用堪称一大亮点。
以人工心脏为例,其制造需要使用具有优异机械性能和生物相容性的高分子材料。
例如,聚氨酯具有良好的弹性和耐磨性,常被用于制造人工心脏的心室和瓣膜等部件。
这些高分子材料不仅能够模拟人体心脏组织的力学性能,还能有效抵抗血液的冲刷和侵蚀,延长人工心脏的使用寿命。
在组织工程中,高分子材料更是不可或缺。
组织工程旨在构建和修复受损的组织和器官。
高分子支架材料为细胞的生长和分化提供了适宜的环境。
聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)等可降解高分子材料,能够随着组织的再生逐渐被人体吸收,避免了二次手术取出的风险。
它们的孔隙结构和表面化学性质可以通过精心设计,以促进细胞的黏附、增殖和分化,从而实现组织的重建和修复。
药物输送系统也是高分子材料的重要应用方向之一。
传统的药物治疗往往存在药物浓度波动大、副作用多等问题。
高分子材料可以作为药物载体,实现药物的控释和靶向输送。
例如,纳米粒子包裹的高分子材料可以通过特定的修饰,使其能够识别病变细胞表面的标志物,从而将药物精准地输送到病灶部位,提高治疗效果的同时减少对正常组织的损伤。
高分子材料在医疗器械方面也有广泛的应用。
医用导管,如输液管、导尿管等,通常采用柔软且具有良好生物相容性的高分子材料,如聚氯乙烯(PVC)和硅橡胶。
这些材料不仅能够保证导管的柔韧性和通畅性,还能减少对人体组织的刺激和损伤。
在伤口敷料领域,高分子材料同样表现出色。
水凝胶类高分子敷料能够保持伤口湿润的环境,促进伤口愈合。
它们具有良好的透气性和吸水性,可以吸收伤口渗出液,同时防止外界细菌的侵入,为伤口的恢复创造了有利条件。
另外,高分子材料在牙科领域也有重要地位。
补牙材料、牙冠材料等常常基于高分子树脂。
硅橡胶的医疗用途

硅橡胶的医疗用途随着每个国家对食品安全性和医疗卫生的日益重视,特别是对与人体、食品、医疗有关的硅胶产品做出了严格的要求。
硅胶作为医学材料经过几十年的临床应用,已经得到医学界的认可,应用越来越广泛,许多公司把医用硅橡胶作为开发的主要目标,医用硅胶取得长足的进展。
下面由深圳硅胶厂家伟业达来为大家分享医用硅胶的发展前景。
硅胶除了可满足医用高分子材料的基本要求外,还具有耐热、耐寒、无毒、耐生物老化、对人体组织的反应极小、较好的物理机械性能等特点,成为典型的医用高分子材料,广泛应用在医疗卫生、生物医学工程领域,在目前众多的医用高分子材料中,硅橡胶无论在数量还是品种上都占据主导地位。
在目前的医学科技的发展水平上,液态硅胶产品不容小觑。
现如今,医用硅胶气囊、医用硅胶管、硅胶硅胶扎带、硅胶垫等医疗硅胶产品已经投入市场,医用级硅胶已投入使用。
在医疗行业,为了满足越来越高的医疗需求,液态硅胶的研究方向主要集中在三个方面:表面改性、共混改性和应用研究。
该材料具有凝固性,稳定性好,临床使用性好,无过敏反应,产品稳定性和性能均高于普通硅胶和食品级硅胶。
普通硅胶手套和医用级硅胶手套不同。
液态硅胶产品定制供应商成型工艺可分为固态硫化和液态注塑工艺。
众所周知,医用硅胶手套需要易于灵活操作,而医用级硅胶树脂材料可用于制造该材料厚度。
在0.8mm的情况下,回弹性强度大于300%。
,并且具有优异的柔韧性,不容易开裂,不会出现粉末混合物。
导管:医用导管是医用硅橡胶制品中发展最快、用途最广的产品。
按用途可以分为体内和体外,体外主要是各类泵管,如人工心肺机泵管、与各种器械连接管、输液管等;用于体内的是各类插管、导管、引流管。
目前用于人体的医用导管的发展趋势是微型化、薄壁化、多腔化和一管多功能化。
尤其是对于留置体内的导管来说,无论是长期或短期使用,硅橡胶材质、导管的优势是其他材料无法比拟的.颅脑外科制品:用于颅脑外科的硅橡胶制品主要有:人工颅骨、硅钛复合修复材料、脑积水分六装置、脑室引流管、人工脑膜,目前国内研制的采用硅橡胶和尼龙织物制成的人工脑膜,可用于修补外伤性硬脑膜缺损、修补因切除肿瘤在硬脑膜上的基蒂或浸润区造成的硬脑膜或者硬脊膜缺损等。
超全!硅橡胶种类、配方、生产工艺及用途

超全!硅橡胶种类、配方、生产工艺及用途硅橡胶(SiliconeRubber)是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,这种基团可以是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过01005)或其它有机基团,这种低不饱和度的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性,耐紫外线和臭氧侵蚀。
分子链的柔韧性大,分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性,但物理性能较差。
硅橡胶发展于20世纪40年代,国外最早研究的品种是二甲基硅橡胶。
1944年前后由美国DowCorning 公司和GeneralElectric公司各自投入生产。
我国在60年代初期研究成功并投入工业化生产。
现在生产硅橡胶的国家除我国外,还有美国、英国、日本、前苏联和德国等,品种牌号有1000多种。
1、硅橡胶的分类和特性1.1分类硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。
1.2特性(1)耐高、低温性在所有橡胶中,硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100~350℃)。
例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃,其硫化胶在-70~100℃的温度下仍具有弹性。
硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。
硅橡胶在高温下连续使用寿命见表1。
(2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能硅橡胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后,性能无显著变化。
硅橡胶与其它橡胶的耐臭氧老化性能比较见表2。
(3)电绝缘性能硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较小,燃烧后生成的二氧化硅仍为绝缘体。
此外,硅橡胶分子结构中碳原子少,而且不用炭黑作填料,因此在电弧放电时不易发生焦烧,在高压场合使用十分可靠。
硅橡胶在医疗领域的应用

硅橡胶在医疗领域的应用李珈北京服装学院材料科学与工程学院高分子材料与工程专业09204班23号摘要:本文主要论述了硅橡胶的性能,详细阐述并举例说明了硅橡胶在医疗卫生领域的多种新应用,并回顾了硅橡胶的发展历程,并进一步展望了硅橡胶在医药领域未来的发展前景。
关键词:医用高分子材料、硅橡胶。
Applications of silastic in Medical treatmentJia LiBeijing Institute of Fashion Technology;High polymer materials and engineering; Class09204;No.23Abstract:This essay generally expounds the property of silicone rubber and gives several examples in creative applications of it in detail. It also reviews the history of silicone rubber’s development, further, looking into the future blueprint of silicone rubber’s application in medical treatment as well as health care.Key words: Medical polymer material,Silicone rubber.前言:医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。
它涉及到物理学、化学、生物化学、病理学、血液学等多种边缘学科。
目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域( 如: 人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等) 。
能被应用到医学领域的高分子材料对其性能要求十分苛刻, 具体如下:1. 1 生物相容性生物相容性是描述生物医用材料与生物体相互作用情况的, 是作为医用材料必不可少的条件, 包括: 血液相容性, 组织相容性, 生物降解吸收性。
硅橡胶在生物医学领域的应用

硅橡胶在生物医学领域的应用
近年来,随着科学技术的发展,硅橡胶在生物医学领域的应用日益增多。
硅橡胶有多
种优势,如耐高温,耐腐蚀、耐腐蚀性能和可塑性,使它成为生命科学中的绝佳材料。
硅橡胶目前广泛应用于药物发现、细胞研究、免疫诊断和疾病治疗等领域。
在药物发现领域,硅橡胶可用于降低临床前药物研究的成本,减少不必要的试验重复,提高药物发现的
效率。
硅橡胶也被广泛用于细胞研究,如细胞夹及细胞冻存器,硅橡胶的可塑性可以满足
有关等离子体形状的各种要求。
在免疫诊断方面,硅橡胶夹可以避免实验试剂的药物反应,同时保护抗体的活性。
在疾病治疗领域,硅橡胶常用于植入物,如组织工程中的骨组织和
肉毒杆菌毒素注射器等,它可用于确定药物释放状况,以实现有效缓解病情。
此外,硅橡胶也被广泛用于医疗装备和医用口罩等产品上。
随着抗菌防护装备越来越
重要,硅橡胶相关产品正成为一种重要的医疗保障。
硅橡胶的抗菌特性使其在医疗装备中
得到良好的利用,它可以防止细菌和其他微生物的扩散,有效地预防细菌感染,从而有效
保护患者的安全。
硅橡胶在生物医学领域的应用已经取得了重要进展,它的特点使其在许多领域的应用
都受到极大的欢迎。
例如,硅橡胶具有优良的耐腐蚀性和可塑性,使它在使用过程中极为
稳定;同时,这种特性也可以为生物医学领域提供更高效、更有效和安全性能的解决方案。
未来,硅橡胶将在更多的医疗领域取得有意义的成功,发挥更多的价值。
硅胶的特性解读

硅胶的特性又分为粗孔硅胶和细孔硅胶硅胶既可吸附水分,又可吸乙炔和二氧化碳。
随着温度的降低,首先吸附是水分(常温即可,约为25℃),其次是乙炔和二氧化碳(温度越低,吸附能力越强)。
以吸附水分为例粒度/mm4~8 常温动吸附容量/%6~8 干燥后空气含水量/g·m-3 0.03 干燥后空气露点/℃ -52再生温度/℃140~160硅胶对水的吸附容量较大,再生温度较低,价格便宜,故空分装置中硅胶主要用作吸附水分,在低温下也用来吸附二氧化碳和乙炔。
它的缺点是粉末较多。
硅胶有粗孔和细孔两种,二者孔径不同。
粗孔硅胶孔径是5~10nm(1nm=10-9m,叫纳米),每克硅胶的比表面积有100~300m2/g之多。
它的吸水能力强,且吸水后不易破碎,机械强度好,常用在干燥器中吸附水分。
细孔硅胶孔径是2.5~4nm,比表面积为400~600m2/g。
常用来吸附二氧化碳和乙炔,吸附水分易破碎。
二氧化碳吸附器的吸附过程是在-110~-120℃低温下进行的,吸附二氧化碳的效果较好,还同时能吸附乙炔。
因温度低于-130℃以下将有二氧化碳固体析出,固体二氧化碳不仅不能被硅胶所吸附,而且会堵塞吸附器。
吸附乙炔是在液空、液氧吸附器中进行的,其吸附温度在-170~-180℃左右。
橡胶的特点和用途简介硅橡胶高聚物分子是由Si-O(硅-氧)键连成的链状结构,其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。
由于Si-O-Si键是其构成的基本键型,硅原子主要连接甲基,侧链上引入极少量的不饱和基团,分子间作用力小,分子呈螺旋状结构,甲基朝外排列并可自由旋转,使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。
典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷,具有一种螺旋形分子构型,其分子间力较小,因而具有良好的回弹性,同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转,因而使硅橡胶具有独特的表面性能,如憎水性及表面防粘性。
下面列出了硅橡胶的主要特点和用途。
耐热性:硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性,可在150度下几乎永远使用而无性能变化;可在200度下连续使用10,000小时;在350度下亦可使用一段时间。
高分子材料的生物医学应用

高分子材料的生物医学应用随着生物医学技术的不断发展,高分子材料得到了越来越广泛的应用。
高分子材料具有良好的可调性、生物相容性和生物降解性,使其成为一种非常理想的生物医学材料。
本文将深入探讨高分子材料在生物医学领域中的应用。
一、高分子材料的优势高分子材料具有很多优势,包括可调性、生物相容性和生物降解性。
这些优势使其成为一种理想的生物医学材料。
首先,高分子材料可以通过设计调整其化学结构,以得到所需的材料属性,如机械性能、玻璃化转变温度、溶解性和生物相容性。
其次,高分子材料可以被制造成各种形态,如纤维、颗粒和薄膜等,以满足不同的医学需要。
值得一提的是高分子材料具有非常好的生物相容性,这使得它们得到了广泛应用。
生物相容性是指高分子材料不会对生物体产生不良反应,例如炎症或毒性反应。
这是因为高分子材料中的化学键往往比有机物的化学键更加稳定,更不容易分解,并且化学性质也更加惰性,这使得它们不容易与生物体中的分子发生反应。
最后,高分子材料具有生物降解性,这使得它们成为一种理想的生物医学材料。
高分子材料的生物降解性意味着它们可以被生物体分解并排出。
这极大地降低了植入体内材料可能带来的副作用。
二、高分子材料在生物医学领域中的应用1. 包装和输送系统高分子材料可以被用于制造药物或生物制品的包装和输送系统。
这些系统可以帮助延长药物的持续释放,并且可以帮助药物达到更好的生物利用度。
2. 医用透明质酸透明质酸是一种天然高分子材料,与人体组织相似,可以作为植入物来填补组织空隙,如关节间隙、肌肉缺损和皮肤组织缺失。
透明质酸作为面部美容材料的使用也逐渐普及。
3. 医用聚乳酸聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料。
聚乳酸被广泛应用于骨修复和髋部置换手术。
其生物相容性和生物降解性使得它能够减少手术后的并发症和在多年后减少患者的再次手术。
4. 医用聚己内酯聚己内酯是一种生物可降解高分子材料,常见的应用是缝合线。
具有很好的耐受性和生物相容性,可以降低人体对异物的排异反应,从而减少术后并发症。
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综述
硅橡胶的生物医学材料特性☆
业、交通和体育事业的发展, 人们 对 于 生 物 医 学高分子材料及其制品的需求量日益增大。国 内近十几年来, 硅橡胶作为生物适应性材料的 研究已取得了很大的进展, 并且有许多功能 化、系列化的医用硅橡胶制品投入了临床应 用。预计 21 世纪初生物医学高分子材料及其 制品的发展将成为国民经济的支柱产业。本文 主 要 检 索 “EI, S CI, CA, S cie nce Dire ct (Els e vie r)”等数据库 2000- 01/2004- 12 及中 国期刊全文数据库、万方数据 1995- 01/2006- 08 有关硅橡胶在医学方面应用的文献, 分析
1 齐齐哈尔大学化 工学院高分子系, 黑龙江省齐齐哈尔 市 161006; 2 南 开 大学医学院临床医 学系, 天津市 300071
武卫莉☆, 女 , 1961 年生, 安徽省陆安 县人, 汉族, 上海东 华大学在读博士, 教授, 主要从事高 分子改性、复合材 料方面的研究。 wuwe ili2001@163. com
Me dicine , Colle ge of
Me dicine ,
Na nka i
Unive rs ity, Tia njin
300071, China
Wu We i-li☆, S tudying for doctora te , P rofe s s or, De pa rtme nt of High P olyme r, Colle ge of Che mica l Engine e ring, Qiqiha r Unive rs ity, Qiqiha r 161006, He ilongjia ng P rovince , China wuwe ili2001@163. com
edical char acter istics of silicon r ubber
Abstr act OBJ ECTIVE: To compre he ns ive ly a na lyze the a pplica tion va lue s of s ilicon rubbe r in the de s ign of a rtificia l orga ns , me dica l a ppa ra tus , fa cia l pla s tic s urge ry a nd me dica l re le a s e s ys te m. DATA SOURCES: Compute r-ba s e d online s e a rch of EI, S CI, CA, S cie nce Dire ct (Els e vie r) da ta ba s e s we re unde rta ke n for a rticle s a bout the a pplica tion of s ilicon rubbe r in me dicine publis he d in Englis h be twe e n J a nua ry 2000 a nd De ce mbe r 2004 with the ke y words of“s ilicon rubbe r, me dica l ma te ria ls ”. Me a nwhile , we s e a rche d the Chine s e P e riodica l Full-te xt Da ta ba s e for re la te d Chine s e a rticle s publis he d be twe e n J a nua ry 1995 a nd Augus t 2006 with the ke y words of“s ilicon rubbe r, a rtificia l orga n, fa cia l pla s tic s urge ry, rubbe r a ppa ra tus ”in Chine s e . STUDY SELECTION: The da ta we re firs tly s e le cte d to look up the full te xt of the a rticle s me t the crite ria . Inclus ive crite ria : ①a bout me dicina l s ilicon rubbe r; ②a bout me dicina l rubbe r a ppa ra tus , a rtificia l orga n a nd fa cia l pla s tic s urge ry. Exclus ive crite ria : re pe titive s tudie s . DATA EXTRACTION: Tota lly 109 re le va nt a rticle s a bout the me dicina l rubbe r ma te ria ls we re colle cte d; a fte r e xcluding the re pe titive or s imila r re s e a rche s , 19 a rticle s me t the re que s t. DATA SYNTHESIS: ①Artificia l orga ns : re s e a rch a nd de s ign of the a rtificia l lungs , re tina , la rynx, finge r, joint, tympa num, te e th, ja w, windpipe , ca the te r a nd bre a s t. ②P la s tic a nd re pa ir s urge ry: re pa ir of cra nium a nd s tudie s into a rtificia l s kin. ③ Me dicina l a ppa ra tus : a rtificia l he a rt a nd lung, tip of e mbryo a ttra ctor, me dica l e le ctropla te , bio-s e ns or a nd s o on. ④ Ca rrie r with me dica l re le a s e : me dica l ca ps ule , re le a s ing prophyla ctic s tick with impla nting s kin, ute rus impla nting a ge nt, va gina ring a nd s o on. ⑤ Re s e a rch a nd e xpe cta tion of me dicina l s ilicon rubbe r: To offe r more me dicina l a ppa ra tus a nd a rtificia l orga ns . CONCLUSION: Me dica l s ilicon rubbe r ca n be us e d to de s ign a nd produce more che a p a rtificia l orga ns a nd me dicina l a ppa ra tus , a nd ma ke more ma te ria ls be a pplie d in clinic to s a tis fy the de ma nd of ma ny pa tie nts .
Re ce ive d:2006-07-22 Acce pte d:2006-09-08
Wu WL, Li J .Application of s ilicon rubber in medicine.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2007;11(1):145-147(China) [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles /07-1/1k-145(ps ).pdf]
摘要 目的: 综合分析硅橡胶在人造器官设计、医疗器械、整容术和在药物缓释体系的应用意义。 资料来源: 应用计算机检索“EI, S CI, CA, S cie nce Dire ct (Els e vie r)”等数据库 2000- 01/2004- 12 有关硅 橡 胶 在 医 学 方 面 应 用 的文献, 检索词“s ilicon rubbe r, me dica l ma te ria ls ”, 限定语言种类为 Englis h。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据 1995- 01/2006- 08 有关硅橡胶在医学方面应用的文献, 检索词“硅橡胶, 人造器官, 整容术, 橡胶器械”, 限定语言种类为中文。 资料选择: 对资料进行初审, 选取符合要求的文献查找全文。纳入标准: ①有关医用硅橡胶方面的研究。②有关医用橡胶器械、 人造器官和整容术的研究。排除标准: 重复研究。 资料提炼: 共收集到 109 篇有关医用橡胶材料的文章, 排除重复或类似研究, 19 篇符合要求。 资料综合: ①人造器官研究: 人工肺、视网膜、喉头、手指、关节、鼓膜、牙齿、下颌、气管、导管和乳房等研究及设计。②整容和修 复研究: 颅骨的修复和人造皮肤研究等。③医疗器械研究: 人工心肺机、胎儿吸引器的吸头、医用电极板、生物传感器等。④药物 缓释的载体: 药物胶囊、皮下埋置剂、子宫植入剂、阴道环等。⑤医用硅橡胶研究展望: 提供更多医用器械和人造器官。 结论: 应用医用硅橡胶能够设计和制造出价格低廉的人造器官和医疗器械, 使更多的医用材料投入临床应用, 以满足广大患者 的需要。 关键词: 弹性聚硅酮类 / 治疗应用; 人工器官; 整容术; 设备和供应, 医院