Состав и свойства резин медицинского назначения

На основе одних и тех же высокомолекулярных соединений можно получить резины с различными физико-механическими свойствами, однако такие показатели, как биологическая инертность и отсутствие заметного влияния на свертываемость крови определяются в основном свойствами исходного полимера.

Отличительной особенностью резин медицинского назначения является то, что их нельзя изготавливать из регенерата — продукта вторичной переработки резины.

Чаще всего в медицине применяются изделия из натурального каучука; изопреновых каучуков (марок СКИ-3 в России, IR-307 IR-310 в США), содержащих неокрашенные и нетоксичные антиоксиданты; фторсодержащих (СКФ-26 и  СКФ- 32) и кремнийорганических каучуков (марок СКТВ в России). Причем последние все больше вытесняют натуральный каучук.

Как правило, в состав резин входит 6–7 компонентов, однако в ряде случаев они могут содержать до 20 компонентов.

Кроме каучуков в состав сырой резиновой смеси входят вулканизующие агенты, ускорители вулканизации, наполнители, мягчители, противостарители, усилители, красители, специальные вещества и др.

Выбор тех или иных химических соединений для этих целей определяется химическим строением каучука, назначением, условиями эксплуатации и возможностями технологического процесса получения смеси и изделия.

Вулканизующие агенты для изделий медицинского назначения — сера и органические перекиси. Серу в основном применяют для сшивания ненасыщенных каучуков, используемых для производства предметов ухода за больными.

Органические перекиси применяют для сшивания полиорганосилоксановых резин марок СКТВ, что позволяет получать на их основе физиологически инертные резины, и реже — для сшивания изопреновых каучуков.

Из органических перекисей для кремнийорганических резин чаще всего используют перекись бензоила и 2,5-ди- (трет-бутилперокси)-2,5-диметилгексан; причем последнее соединение позволяет получать резины без неприятного запаха.

Ускорители — оксиды цинка, магния, свинца, пероксидов калия, натрия, ускоряют процесс вулканизации. Выбор ускорителя зависит от природы вулканизующего агента. Так, для серы используют оксид цинка.

Наполнители удешевляют стоимость резин и улучшают их исходные физико-механические свойства. Для изделий медицинского назначения часто применяют мел, каолин, тальк, оксиды кремния и цинка и др.

Мягчители, или пластификаторы служат для облегчения процесса смешения резиновой смеси (гомогенизации) при ее приготовлении, придания резине пластичности и морозоустойчивости — нефтяной гудрон, керосин, бензин, масло льняное.

В кремнийорганические резины пластификаторы, как правило, не вводят, поскольку их пластичность достаточна для переработки.

Противостарители вводят для замедления окислительных процессов, протекающих при переработке и эксплуатации резин, а также защищают от действия светового излучения.

В настоящее время в качестве антиоксидантов используют для изопреновых каучуков ароматические фенолы (ионол) и амины.

Перспективным является использование для стабилизации резин медицинского назначения нецепных ингибиторов — продуктов разложения формиатов и оксалатов металлов переменной валентности (см. табл. 17.2 главы 17 раздела V)..

Усилители вулканизации повышают прочность материала на разрыв. В качестве усилителей используют белую сажу (аморфный дисперсный кремнезем), каолин, столярный клей, оксид цинка и др. Для кремнийорганических каучуков в качестве усиливающего наполнителя часто используют аэросил — мелкодисперсный оксид кремния.

Однако композиции с ним теряют пластические свойства через несколько часов после хранения, поэтому в такие каучуки вводят также антиструктурирующие агенты — силанолы и тем самым увеличивают срок хранения смеси до 6 месяцев.

Красители (берлинская лазурь, оксиды цинка, железа, титана, хрома, сульфаты цинка, бария и др.) играют защитную роль при хранении и эксплуатации резиновых медицинских изделий, а также используются для придания резинам определенного цвета.

Специальные вещества вводятся в резиновую смесь для придания ей определенных потребительских свойств.

Например, для получения пористой резины, идущей на изготовление губок, в состав резиновой смеси добавляют углекислый аммоний; для придания резине магнитных свойств — ферритобариевый порошок ; для получения резины, защищающей от рентгеновских лучей — соли свинца.

Вулканизованная резина является термореактивным материалом, механические свойства которого определяются составом резиновой смеси и технологией ее переработки.