АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
Эластомеры. Каучук и резина
Термином «эластомеры» постепенно заменяют название «синтетический каучук», а также натуральный каучук. Эластомерами называют полимеры, обладающие в широком температурном интервале высокой эластичностью — способностью подвергаться значительным (от нескольких сотен до 1000% и более) обратимым деформациям при сравнительно небольших действующих нагрузках. Первым эластичным материалом такого рода был натуральный каучук, который и в настоящее время не потерял своего значения в производстве эластомеров, в том числе и для медицинских изделий, благодаря своей нетоксичности.
Каучук получают из латекса (млечный сок бразильской гевеи), состоящего более чем наполовину из воды, в которой растворено 34—37% каучука, 2—2,7% белка, 1,65—3,4% смолы, 1,5—4,92% сахара. Каучук в латексе находится в виде глобул — шарообразных частиц диаметром от 0,15 до 3 мкм (средний размер частиц 0,17÷0,26 мкм).
В природном латексе происходит самопроизвольная коагуляция глобул, в результате чего образуются сгустки каучука. Этот процесс можно прекратить и законсервировать латекс добавкой 0,5% раствора аммиака.
Латекс имеет самостоятельное значение как исходное сырье для производства изделий методом макания (хирургические перчатки, соски, напальчники).
На плантациях, где приготовляют каучук как промышленное сырье, латекс коагулируют с помощью органических кислот, прокатывают в рифленые листы и коптят в камерах с дымом при температуре 50 °С. Составные вещества дыма играют роль антисептиков и стабилизаторов окисления каучука. Такие листы толщиной 2,5÷3 мм с вафельным рисунком поверхности называют «смокетшит». Они служат наиболее употребительной формой сырого плантационного каучука. Данные элементного анализа очищенного каучука соответствуют эмпирической формуле С5Н8 (изопрен).
Синтетические каучуки получают путем полимеризации из мономеров с участием катализаторов (ускорителей) процесса. Первый советский синтетический каучук был получен С. Д. Лебедевым из технического спирта. Спирт в присутствии особого катализатора, содержащего соединения цинка и хрома, был превращен в газ бутадион, а затем в смеси с другим катализатором — металлическим натрием — отдельные молекулы бутадиона были соединены в длинные цепи, образовавшие основу синтетического каучука.
В настоящее время выпускают несколько видов синтетических каучуков, в том числе изопреновый, мало отличающихся от натурального. Для изделий медицинского назначения перспективен силоксановый (силиконовый) каучук, основная полимерная цепь которого состоит из атомов кремния и кислорода. Он термостоек и физиологически инертен. Сырьем для изготовления синтетических каучуков служат нефть, природный газ, каменный уголь.
Эластомеры. Превращение каучука или «сырой» каучуковой смеси в эластичную резину (материал с необходимыми эксплуатационными свойствами) осуществляют путем вулканизации. Вулканизация, подобно термообработке металлов и сплавов, приводит к изменению структуры каучука. При вулканизации осуществляется соединение (сшивание) молекул эластомера химическими связями в пространственную трехмерную сетку, в результате чего получают материал, обладающий необходимыми эластическими и прочностными свойствами (прочность, упругость, твердость, сопротивление разрыву и т. д.). Кроме того, при вулканизации происходит химическое взаимодействие эластомера с вулканизирующими веществами. Основным вулканизирующим веществом служит сера; применяют также теллур и селен. Чем больше к каучуку добавляют серы, тем более твердым и менее эластичным получается эластомер. При содержании серы от 35% и выше получают твердый эбонит.
В современном производстве, помимо вулканизаторов, широко применяют органические ускорители, присутствие которых снижает количество серы (до 2% вместо 10%) и температуру вулканизации. Существуют ультраускорители, благодаря которым вулканизация вместо температуры 130—150 °С протекает при комнатной температуре.
Вулканизации подвергают отформованные изделия. Для придания будущему изделию из эластомера определенной формы и приготовления смеси для формования и последующей вулканизации производят пластификацию каучука путем разминания его на теплых гладких вальцах. Пластифицированный каучук смешивают с другими компонентами резиновой смеси: вулканизаторами, наполнителями, мягчителями, красителями, противостарителями, стабилизирующими добавками в специальных миксерах под давлением в несколько атмосфер и при температуре до 100 °С. Это способствует равномерному смешению компонентов и получению пластичной массы, удобной для формования и выработки резиновых изделий.
Рецептура резин, применяемых для изготовления медицинских изделий, подлежит утверждению Министерством здравоохранения СССР, так как эти резины находятся в непосредственном контакте с тканями, кровью и лекарственными препаратами и не должны выделять в биологические среды вещества, которые могут изменять их активность. Резины не должны иметь неприятного запаха. Резины и резиновые изделия, подвергаемые стерилизации или дезинфекции, должны переносить без существенных потерь механических качеств один из рекомендуемых ОСТ методов обеззараживания. Так, резина для эластичных зондов и катетеров, подлежащих дезинфекции кипячением в воде, должна отвечать следующему требованию: после 100-кратного повторения этой процедуры сопротивление резины разрыву не должно снижаться более чем на 40% по отношению к первоначальному значению в новом изделии. Это по существу служит требованием достаточной долговечности изделия.
К резинам, предназначенным для изготовления отдельных групп изделий, предъявляют дополнительные требования, обеспечивающие выполнение изделиями их функционального назначения и надежность в работе. Так, к резинам, предназначенным для изготовления рентгеноконтрастных трубок и катетеров, предъявляют требование определенной рентгеновской непрозрачности. Иначе говоря, такие изделия должны иметь эквивалент свинца не менее 0,025. Резина, идущая на изготовление защитных фартуков для рентгенологов, при толщине 1,5 мм должна иметь свинцовый эквивалент не менее 0,3, т. е. по своим защитным свойствам должна соответствовать свинцовому листу толщиной 0,3 мм.
Аналогично формулируют требование, предъявляемое к латексным изделиям, представляющим собой тонкопленочные эластичные хирургические перчатки, соски, пипетки, напальчники и др. Об этих требованиях к функциональным качествам изделий будет говориться при описании этих изделий в соответствующих разделах.
Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 689 | Нарушение авторских прав
|