CN101292793A - 一种新型足部护理硅胶垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新型足部护理用硅胶垫的配方和制作方法。原料含以下组分：羟基封端的甲基聚硅氧烷、端基为乙烯基的聚硅氧烷、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、含氢聚硅氧烷、正硅酸乙酯、白炭黑等。按以下步骤制备：(1)将各原料按比例混和，使夹附气体量达到最小，待胶料混匀使原料发生充分反应，静置或进行减压(真空度700毫米汞柱)除去气泡，待气泡全部排出后在室温下放置一定时间即硫化成硅橡胶片。(2)将所制备胶片剪成所需尺寸。所述护理硅胶垫厚度在1～5mm之间。硅胶垫足部护理作用的生物力学分析表明该护理垫可有效分解人体足底所受压力，避免周期性体重的压力和冲击负荷对足底各跖骨带来的应力性疾患。

Description

一种新型足部护理硅胶垫

技术领域

本发明涉及假肢矫形器中有机硅类产品的配方及制作方法，特别涉及一种新型足部护理用硅胶垫的配方和制作方法。

背景技术

人体在某些创伤性手术后需要协助物理治疗，或者在非手术的物理治疗中都需要柔软且无毒的材料来制作接触软垫。例如糖尿病足患者，他们需要柔软的鞋垫来保护足部，尽可能帮助足部恢复健康。硅胶更加柔软，产品在较宽的温度范围内具有良好的柔软性、耐冲击性、耐环境应力开裂性、耐低温及无毒特性，保护人体不受创作。此类产品要根据患者患处情况制作不同形状不同硬度不同强度的制品，个体性强。目前市场上这类具有特殊足部护理功能的硅胶垫成品数量较少，还不能满足患者的需求。

发明内容

本发明的目的是针对目前市场上具有特殊足部护理功能的硅胶垫成品数量较少的现状，提供了一种新型的足部护理硅胶垫的配方和制备方法。足部护理硅胶垫可有效地分解人体足底所受压力，在一定程度上避免周期性体重的压力和冲击负荷对足底各跖骨带来的应力性疾患。有机硅材料在足部护理产品中有着重要的作用，它无毒、无味、生理惰性、对杀菌剂稳定以及可以选择不同的硫化温度(比如室温或高温硫化)，通过交联体系的选择、填料的选择以及与基础聚合物的配合，可以得到尺寸稳定、精密度高、表面光洁等特点的有机硅材料。

本发明的技术方案为：

足部护理硅胶垫包含以下组分：

羟基封端的甲基聚硅氧烷、端基为乙烯基的聚硅氧烷、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、含氢聚硅氧烷、正硅酸乙酯、白炭黑、辛基锡等。

足部护理硅胶垫的配方为：

羟基封端的甲基聚硅氧烷：200～400份；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)：50～200份；白炭黑：10～20份；正硅酸乙酯：9～16份；

足部护理硅胶垫的制作方法，按以下步骤进行：

(1)将羟基封端的甲基聚硅氧烷、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、白炭黑、正硅酸乙酯按比例混和，在混合过程使夹附气体量达到最小，胶料混匀使扩链剂和催化剂发生充分反应，再静置或进行减压(真空度700毫米汞柱)除去气泡，待气泡全部排出后在室温下放置一定时间即硫化成硅橡胶片。

(2)将制备的硅胶片剪成所需的尺寸。

所制备的足部护理硅胶垫厚度在1～5mm之间。

本发明采用了室温硫化型硅橡胶，此类材料在拉伸强度，撕裂强度上要比高温硫化胶低，其材料的邵尔硬度相对较低，其未硫化胶料为黏稠液体，可灌注入模具中，在室温下慢慢固化成型。其制作步骤少，不需要特殊的设备，操作更加简单，投入的制作成本较少。产品无毒、不收缩，保证了硅胶制品的尺寸稳定性。这些都是高温硫化硅橡胶材料性能无法比拟的。足部护理硅胶垫所用的室温硫化与其他高温硫化硅橡胶材料性能对比见表1。

表1  硅橡胶材料的性能对照表

由表1可见，高温硫化硅橡胶具有较高的拉伸强度、撕裂强度，使用温域相对较宽，但是其硬度较高。硫化时工艺要求较复杂，采用不同的硫化条件，材料的性能也大不相同，需要一定的设备投资和能耗投资，相对制作成本较高，适宜制作对强度和细部特征要求较高的制品，比如美容手套、手指、柔性假肢接受腔等。

室温硫化型硅橡胶在材料的拉伸强度，撕裂强度上要比高温硫化胶低，其材料的邵尔硬度相对较低，其未硫化胶料为黏稠液体，可灌注入模具中，在室温下慢慢固化成型。其制作步骤少，不需要特殊的设备，操作更加简单，投入的制作成本较少。

具体实施方式

以足底没有病变的正常人做为测试对象，穿运动鞋，分鞋内有全脚硅胶垫及无垫两类情况，分别测试静态和动态在正常步速和快走两种行走状态下，测试其受力情况，根据测试结果，说明硅胶垫对足部的作用并总结穿着硅胶垫时足部受力特征。

1、仪器设备：德国novel压力测试系统、信号接收系统、数据分析系统。

2、测试对象：足底无病变，自然站立时其足底各点压力在正常值范围内自然人10名，男性，平均年龄26.2岁，平均身高176.3cm，平均体重65.2Kg.

3、测试场地：生物力学实验室。长6m、宽4m的平坦复合地板地面，室内温度25℃。

4、实验方法

4.1根据条件选定受测者。穿着运动鞋进行测试。

4.2测试对象分穿着全脚硅胶垫、不穿着垫两种情况下，在自然站立、正常步速和快走三种状态时，分别测试足底各点压力值，且每种状态下平行测试三次。

4.3足底压力共测六个点，即文中图1各测力点：1.跟骨，2.第二跖骨，3.第五跖骨，4.第一跖骨，5.外侧纵弓，6.内侧纵弓。

本发明按照不同配方制备的足部护理硅胶垫性能测试结果见表2。

表2  足部护理硅胶垫性能参数

选取配方3制各的足部护理硅胶垫，对其进行硅胶垫足部护理作用的生物力学分析。

首先将每个测试者在两种情况，几种步态中分别测得的三次平行数据取平均，最后再将所有测试者各类数据取平均值，得到如下数据结果：

第二跖骨处在穿着硅胶垫后：1.均未出现相应第一个压强峰值，压强实测值为零。2.第二个压强峰值处，穿着硅胶垫后，正常步态下压强降低46.3％，有压强时间由0.63秒减至0.34秒；快速走压强降低60.2％，有压强时间缩减至0.25秒。

第五跖骨处穿着硅胶垫后：1.正常步态时第一压强峰值较未穿着垫时降低89.9％，第二个压强峰值降低32.0％，有压强时间由0.7秒降至0.486秒。2.快速走时穿着硅胶垫的第一峰值不明显，第二峰值处降低70.6％，有压强时间降低至0.35秒。可见压强降低效果非常明显。

综合测试结果得到硅胶垫在两种步态下的压强降低比率排序表(表3)、测试点承受压强缩短时间排序表(表4)。

表3  压强降低比率排序表

表4  测试点承受压强缩短时间排序表

由表3可见，穿着硅胶垫后，无论是正常步态还是快速行走步态，除内侧纵弓外，各测试点的压强值均得到了明显降低。其中第一跖骨压强降低比率最大，由此可见穿着硅胶垫对预防足部姆外翻和辅助姆外翻术后恢复会有一定的作用。第五跖骨压强降低比率其次。跟骨压强降低比率位列第五，跟骨虽降低比率较小，但由于跟骨所受压强较大，因此压强降低绝对值并不小。在表3中，唯有内侧纵弓压强值不降反升了，这是硅胶垫的另一作用，实现了足底与垫的全接触，一定程度上减少了足底其它各点受力。

在表4中，在穿着硅胶垫后，足底各测力点有压强值时间均缩短了，硅胶的缓冲功能发辉了作用，分解了足底所受压力，这一点在糖尿病人治疗中有重要作用。

硅胶垫可降低足底大部分区域的受力，并缩短足底受压时间。其中第一跖骨压强降低比率最大(正常步速为68.6％，快速走为71.5％)，第一跖骨的受压时间缩短值最大(正常步速时缩短了0.38秒，快速走为0.37秒)。

足部护理硅胶垫可有效地分解人体足底所受压力，在一定程度上避免周期性体重的压力和冲击负荷对足底各跖骨带来的应力性疾患。

Claims (4)

1、一种足部护理硅胶垫，其特征在于该硅胶垫所用原料包含以下组分：

羟基封端的甲基聚硅氧烷、端基为乙烯基的聚硅氧烷、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、含氢聚硅氧烷、正硅酸乙酯、白炭黑、辛基锡等。

2、根据权利要求1所述的足部护理硅胶垫的配方为：

羟基封端的甲基聚硅氧烷：200～400份；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)：50～200份；白炭黑：10～20份；正硅酸乙酯：9～16份；

3、根据权利要求2所述配方的足部护理硅胶垫的制作方法为：

(1)将羟基封端的甲基聚硅氧烷、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、白炭黑、正硅酸乙酯按比例混和，在混合过程使夹附气体量达到最小，胶料混匀使扩链剂和催化剂发生充分反应，再静置或进行减压(真空度700毫米汞柱)除去气泡，待气泡全部排出后在室温下放置一定时间即硫化成硅橡胶片。

(2)将制备的硅胶片剪成所需的尺寸。

4、根据权利要求3所述的足部护理硅胶垫厚度在1～5mm之间。