Eigenschaften von medizinischem Silikon

Was ist Silikon?

Silikon ist ein gummiartiges Material, das durch Gewalt gedehnt oder verformt werden kann. Wenn der Druck zurückgenommen wird, nimmt es wieder seine ursprüngliche Form an. Silikon ist also in erster Linie ein Polymer, das auch als Elastomer bezeichnet wird.

Es hat verschiedene Eigenschaften, die es für kritische Anwendungen geeignet machen. Beispielsweise ist es nicht reaktiv, was bedeutet, dass es bei Kontakt mit anderen Chemikalien nicht reagiert. Es ist ziemlich flexibel und biokompatibel. Es kann also verwendet werden, ohne sich Gedanken über Nebenwirkungen machen zu müssen.

Außerdem hat Silikon eine ausgezeichnete Temperatur- und Wasserbeständigkeit. Es eignet sich daher perfekt als Dichtstoff oder Isolator. All diese Eigenschaften machen Silikonkautschuk zu einem hervorragenden Material in medizinischer Qualität. Hersteller verwenden es in verschiedenen medizinischen Anwendungen und medizinischen Geräten.

Was ist medizinisches Silikon?

Medizinisches Silikon wird von vielen Herstellern verwendet, die medizinische Geräte mit Silikon herstellen. Silikon hat viele Vorteile und ist eines der am besten geeigneten medizinischen Materialien.

Medizinisches Silikon kann sich auf zwei Dinge beziehen. Eines ist Silikon der Klasse VI, das speziell für medizinische Zwecke geeignet ist. Dieser ist auf Biokompatibilität getestet.

Es eignet sich für verschiedene medizinische Anwendungen wie Babyflaschennippel, Menstruationstassen, Wasserpfeifen, Tauchmundstücke und Gegenstände mit Haut- und Lebensmittelkontakt.

Eine andere Sache, die medizinisches Silikon Mittel sind langfristig implantierbare medizinische Materialien. Dies bedeutet, dass diese Art oder Qualität von Silikon als Teil implantierbarer Geräte geeignet ist, die am menschlichen Körper befestigt bleiben können.

Eigenschaften von medizinischem Silikon

Die chemische Struktur von Silizium-Sauerstoff ist sehr stark; Aufgrund dieser Struktur hat medizinisches Silikon einige einzigartige Leistungseigenschaften.

Die physikalischen Eigenschaften von medizinischem Silikon werden im Folgenden besprochen:

Elektrische Eigenschaften

Als elektrischer Isolator ist kein anderes Material so gut wie Silikon. Es gibt viele medizinische Anwendungen, bei denen eine elektrische Isolierung erforderlich ist.

Silikonkautschuk kann in diesem Fall eine gute Wahl sein. Medizinisches Silikon ist ein nicht leitendes Material. Es kann auch die Durchschlagsfestigkeit bei höheren Temperaturen aufrechterhalten.

Aus diesem Grund eignet sich medizinisches Silikon für medizinische Geräte, die Wärme erzeugen.

Mechanische Eigenschaften

Die Reißfestigkeit von medizinischem Silikonkautschuk beträgt 250 PPI. Seine Zugfestigkeit beträgt 1500 psi. Nur sehr wenige medizinische Materialien haben eine so gute Dehnung und Flexibilität wie Silikon.

Weicheres Silikon kann über einen längeren Zeitraum weich bleiben, ohne seine Eigenschaft zu verlieren. Die Dehnung von Silikon kann bis zu 1250 % betragen.

Außerdem hat es einen niedrigen Druckverformungsrest. Ein solcher Druckverformungsrest macht es perfekt für viele medizinische Anwendungen.

Chemische Resistenz

Medizinisches Silikon hat eine gute chemische Beständigkeit. Zunächst einmal ist Silikon ein ausgezeichnetes wasserabweisendes Material. Aus diesem Grund eignet es sich perfekt für die Herstellung von Dichtungsmitteln für verschiedene medizinische Geräte.

Zweitens kann es vielen anderen Chemikalien widerstehen, beispielsweise oxidierenden Chemikalien, Säuren, Isopropylalkohol und Ammoniak.

Hersteller sollten jedoch bedenken, dass Silikon keine Laugen, konzentrierten Säuren und Lösungsmittel vertragen kann.

Temperaturbeständigkeit

Silikon ist ein Elastomertyp, der im Vergleich zu den meisten anderen Elastomeren einem breiten Temperaturbereich standhält.

Es kann bei Temperaturen von –75 °F bis 500 °F stabil bleiben. Aus diesem Grund sind seine Hitzebeständigkeitseigenschaften ausgezeichnet.

Die einzige Möglichkeit, medizinisches Silikon zu sterilisieren, ist die Verwendung von E-Strahlen oder Gammastrahlung, EtO-Gas, Dampfautoklavieren und einigen anderen Methoden.

Biokompatibilität

Es gibt viele Tests, die zeigen, dass Silikon ein sehr gutes Elastomer ist, das mit menschlichem Gewebe kompatibel ist. Die Reaktion ist relativ gering, wenn sie in menschliches Gewebe implantiert wird, da sie mit unseren Körperflüssigkeiten kompatibel ist.

Silikon ist nicht reaktiv, geschmacks- und geruchsneutral, daher besteht keine Möglichkeit des Bakterienwachstums. Darüber hinaus korrodiert Silikon andere Materialien, an denen es befestigt ist, nicht.

Diese sind häufig so konzipiert, dass sie den ISO-, FDA- und Tripartite-Biokompatibilitätsstandards für ein Medizinprodukt entsprechen.

Arten von Silikonkautschuk

Es gibt mehrere Arten von Silikonkautschuk, aber es gibt vier wesentliche Arten. Diese vier Typen werden im Folgenden besprochen:

Flüssigsilikonkautschuk (LSR)

Flüssigsilikonkautschuk ist hauptsächlich medizinischer Qualität. Die Spritzgussprozess macht das.

Spritzgießen ist der Prozess der Herstellung von Komponenten durch Einspritzen von geschmolzenem Material in eine Form. Spritzgießen ist für flüssigen Silikonkautschuk medizinischer Qualität einigermaßen praktikabel.

Der Hauptgrund, warum die meisten medizinischen Geräteanwendungen dies erfordern LSR besteht darin, dass es ohne chemische Modifikationen direkt in den Formhohlraum eingespritzt wird.

Manchmal werden flüssigem Silikonkautschuk Farben hinzugefügt, basierend auf unterschiedlichen Anwendungsanforderungen in der medizinischen Industrie.

Gummi mit hoher Konsistenz (HCR)

High Consistency Rubber (HCR) ist ein ähnliches Material wie Liquid Silicone Rubber (LSR), weist jedoch einige einzigartige Eigenschaften auf. Das Formpressverfahren wird zur Herstellung medizinischer Produkte mit HCR eingesetzt.

Beim Formpressen wird HCR nach dem Passieren eines Zweiwalzenstuhls in eine Form gegeben und dann komprimiert, um Silikonkomponenten für die medizinische Industrie zu erhalten. HCR kann mit verschiedenen Füllstoffen und Additiven gemischt werden, um seine physikalischen Eigenschaften zu manipulieren.

Aus diesem Grund nutzen Medizinproduktehersteller diese, um Medizinprodukte nach ihren Anforderungen herzustellen.

Fluorsilikon-Silikonkautschuk (FSR)

Aufgrund seiner hohen Flamm- und Bremsflüssigkeitsbeständigkeit wird Fluorsilikonkautschuk hauptsächlich in der Automobilindustrie eingesetzt. Die Vorteile der Verwendung von FSR für medizinische Zwecke können Stabilität, Druckfestigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und chemische Beständigkeit sein.

Raumtemperaturvulkanisiertes Silikon (RTV)

Bei Raumtemperatur vulkanisiert oder verfestigt sich RTV Silicone. Silikondichtungen fallen in diese Gruppe und werden üblicherweise in Prototypenteilen verwendet.

Bevor sie in die Massenproduktion des Endprodukts für den Endverbraucher gehen, verwenden Hersteller von medizinischen Silikonteilen diese Materialien häufig zur Herstellung von Prototypen.

Bedeutung von LSR für medizinische Zwecke

LSR ist ein sehr vielseitiges Material, das im medizinischen Bereich verwendet wird. Es funktioniert in weiten Temperaturbereichen, daher verwenden Hersteller es zur Herstellung verschiedener Komponenten.

Es gibt verschiedene Arten der medizinischen Verwendung von LSR: medizinisch uneingeschränkt implantierbar, medizinisch eingeschränkt implantierbar und medizinisch nicht implantierbar.

Viele medizinische Komponenten wie Hydrozephalus-Shunts und Herzschrittmacher werden aus LSR oder Flüssigsilikonkautschuk hergestellt. Der Hauptgrund für den Einsatz von LSR-Materialien im medizinischen Bereich ist die Biokompatibilität von Silikon.

Viele Forscher auf dem Gebiet der Materialwissenschaften haben Wege entwickelt, um den Härtegrad von LSR zu verbessern. Aus diesem Grund können Hersteller aus LSR-Materialien verschiedene medizinische Komponenten mit unterschiedlichen Härtegraden herstellen.

Es gibt drei Kategorien von medizinischem LSR:

Ständiger Kontakt

Permanentkontakt-LSR ist auch als langfristig implantierbares LSR bekannt. Diese Art von LSR erfordert viele Tests, bevor sie praktisch eingesetzt werden kann.

Zu den verschiedenen Arten von Tests auf diesem LSR gehören:

• Chronische Toxizität
• Kanzerogenität
• Entwicklungstoxizität

Verlängerte Exposition

Die längere Exposition gegenüber LSR-Material ist als Healthcare Grade beliebt. Es kann ohne Risiko länger als 24 Stunden und bis zu 28 Tage mit menschlichem Gewebe in Kontakt bleiben.

Verschiedene Arten von Tests auf verlängerte LSR umfassen:

• Intramuskuläre Implantation mit Histopathologie
• Hämolyse
• Toxizität
• Genotoxizität

Begrenzte Exposition

Diese Art von LSR wird verwendet, um Geräte herzustellen, die in Schleimhäute, Haut oder Oberflächenkontakt im medizinischen Bereich gelangen. Es sollte nicht länger als 24 Stunden in Kontakt bleiben.

Medizinische Bereiche, in denen LSR verwendet wird

Das äußerst vielseitige Material LSR wird zur Herstellung einer Vielzahl von medizinischen Geräten verwendet. Diese Geräte werden hauptsächlich im Spritzgussverfahren hergestellt.

Dieses Verfahren eignet sich für LSR-Materialien, da es viel Zeit spart und gleichzeitig mehrere Bauteile produziert.

Nachfolgend finden Sie eine Liste medizinischer Bereiche, in denen LSR für verschiedene Anwendungen weit verbreitet ist

• Kardiologie
• Allgemeine Chirurgie
• Bariatrische Chirurgie
• Onkologie
• Augenheilkunde
• Plastik
• Dialyse
• Tragbare Gesundheitsüberwachungsgeräte
• Ohr, Nase und Hals
• Neurochirurgie

Vorteile von medizinischem LSR

Medizinisches LSR bietet viele Vorteile. Zum Beispiel,

• Aufgrund der Teilegeometrie und Verwendbarkeit können viele Komponenten nur mit LSR hergestellt werden.
• Die aus LSR-Material hergestellten Endprodukte sind von hoher Qualität ohne Grate und hinterlassen keinen Abfall.
• Produktabmessungen haben die höchste Konsistenz, wenn sie mit LSR hergestellt werden.
• Auch die Gesamtqualität und Präzision sind aufgrund der schlanken Fertigungsprozesse durchaus vielversprechend.
• Die Zykluszeit für die Herstellung von LSR-Komponenten ist kurz, sodass sie in hohen Stückzahlen produziert werden können.
• Der TCQ oder „Total Cost of Quality“ ist der niedrigste für medizinischen Flüssigsilikonkautschuk.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass medizinisches Silikon wertvolle Eigenschaften wie Haltbarkeit, Biokompatibilität, Chemikalien- und Hitzebeständigkeit sowie Flexibilität bietet. Diese Eigenschaften ermöglichen die Verwendung als Implantatmaterial, chirurgisches Instrument und Schutzbarriere in medizinischen Anwendungen.

Seine einfache Handhabung, seine geringen Kosten und seine langlebigen Eigenschaften machen medizinisches Silikon zu einem beliebten Material für medizinische Geräte und Ausrüstung. Die einzigartigen Eigenschaften und die Vielseitigkeit von medizinischem Silikon tragen zu seinem breiten Nutzen in der Medizintechnik bei.

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