CN103289408A - 一种硅橡胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅橡胶的制备方法，该方法以硅橡胶为原材料，加入0.1～40wt％的纳米磷酸钙载银抗菌剂，室温下搅拌5～120分钟，混合均匀，再将混合硫化剂加入混合体系，保持搅拌5～20分钟，接着在平板玻璃下铺膜、干燥，最后在100～300℃的条件下硫化后随炉冷却，即可得到具有抗菌性能和力学性能良好的医用硅橡胶材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅橡胶的制备方法，特别涉及纳米磷酸锆载银抗菌剂/硅橡胶的制备方法。
背景技术
硅橡胶由于其优良的物理性能和生物相容性能，惰性、无毒、不致癌、耐生物老化，对人体组织反应极小，植入人体组织后不会引起异物反应，对周围组织不发生炎症，从而在生物医学方面得到了广泛的应用。
但近几十年来，相关生物材料应用过程中引发的感染问题越来越受到重视。生物材料使用过程中，手术设备和工具与人体组织、体液直接接触，从而为微生物进入人体并依附、生长提供了途径，增加了感染的机率。为防止相关感染，需要使用抗生素治疗全身或局部感染，但是这样会提高治疗成本并降低主体自身抗感染的免疫能力。在生物材料表面或内部添加抗菌剂，是使材料本身具有抗菌性能、减少细菌感染的一种行之有效的方法。
抗菌剂材料的研究开始于上世纪八十年代，并随着与人类健康息息相关的细菌感染问题得到了越来越多的重视。抗菌剂的种类主要有无机和有机两种，抗菌原理是通过物理作用或化学反应杀死依附在材料表面的微生物。相对于有机抗菌剂来说，无机抗菌剂具有抗菌效果持久、抗菌种类广谱，不易产生耐药性，耐热性能好。安全性能高等优点。无机抗菌剂中，以载银抗菌剂的性能最佳。
在硅橡胶中添加抗菌剂的方法，主要有两种。一种方法是表面涂层或局部处理。这种方法节约了抗菌剂的使用量，并使处于材料表面的抗菌剂最大程度发挥作用，同时可以尽可能减小对材料物理性能的影响。不足之处是涂层和局部修饰增加了制造成本、并且材料在表面磨损后失去抗菌效果。另一种方法是掺和添加法。这种方法的最大优势是加工简单，将抗菌剂以粉末状添加入生物材料即可，并且能保持抗菌性能的长久性，能在生物材料表面磨损后里层新的抗菌剂暴露出来继续发挥作用。这种方法的不足之处在于抗菌剂的大量添加会很大程度影响材料的物理性能。因此需要制备一种力学性能良好，同时也具有抗菌性能的医用硅橡胶材料。
发明内容
本发明的目的在于通过掺和添加法在医用硅橡胶中添加纳米磷酸锆载银抗菌剂，从而得到一种力学性能良好，同时也具有抗菌性能的医用硅橡胶材料。
具体来说，就是将具有抗菌性能的纳米磷酸锆载银抗菌剂添加进液体硅橡胶中，同时利用纳米磷酸锆本身的尺寸效应，对硅橡胶起到补强作用，使得改性后的硅橡胶良好的力学性能和抗菌性能。
本发明所述的硅橡胶材料为医用液体硅橡胶材料，外观透明，粘度范围在200～1000Pa.s，密度范围在1.0～1.2g/cm3。
本发明所述的纳米磷酸钙载银抗菌剂为白色粉体，银含量范围在0.1～20wt％，纯度大于99％，平均粒度为10～50μm，比表面积≥20m2/g。
技术方案如下：
以硅橡胶为原材料，加入0.1～40wt％的纳米磷酸钙载银抗菌剂，室温下搅拌5～120分钟，混合均匀，再将混合硫化剂加入混合体系，保持搅拌5～20分钟，接着在平板玻璃下铺膜、干燥，最后在100～300℃的条件下硫化后随炉冷却，即可得到具有抗菌性能和力学性能良好的医用硅橡胶材料。
采用本发明制备的具有抗菌效果的硅橡胶材料拉伸强度可达10～30MPa，拉断伸长率220～900％，撕裂强度12～38KN/m。经过抗菌实验测定，对于大肠杆菌和厌氧菌的抑制效果10小时后达到20～85％，24小时后达到40～99％，48小时后达到20～98％。以上测试结果证明本发明制备的添加抗菌剂硅橡胶材料具有优良的抗菌性能和力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
以硅橡胶为原材料，加入1wt％的纳米磷酸钙载银抗菌剂，室温下搅拌5分钟，混合均匀，再将混合硫化剂加入混合体系，保持搅拌5分钟，接着在平板玻璃下铺膜、干燥，最后在100℃的条件下硫化后随炉冷却。材料拉伸强度可达10MPa，拉断伸长率900％，撕裂强度12KN/m。经过抗菌实验测定，对于大肠杆菌和厌氧菌的抑制效果10小时后达到20％，24小时后达到40％，48小时后达到20％。
实施例2
以硅橡胶为原材料，加入10wt％的纳米磷酸钙载银抗菌剂，室温下搅拌20分钟，混合均匀，再将混合硫化剂加入混合体系，保持搅拌10分钟，接着在平板玻璃下铺膜、干燥，最后在200℃的条件下硫化后随炉冷却。材料拉伸强度可达20MPa，拉断伸长率600％，撕裂强度21KN/m。经过抗菌实验测定，对于大肠杆菌的抑制效果10小时后达到60％，24小时后达到88％，48小时后达到80％。
实施例3
以硅橡胶为原材料，加入30wt％的纳米磷酸钙载银抗菌剂，室温下搅拌60分钟，混合均匀，再将混合硫化剂加入混合体系，保持搅拌20分钟，接着在平板玻璃下铺膜、干燥，最后在300℃的条件下硫化后随炉冷却。材料拉伸强度可达25MPa，拉断伸长率360％，撕裂强度32KN/m。经过抗菌实验测定，对于大肠杆菌的抑制效果10小时后达到78％，24小时后达到95％，48小时后达到92％。
实施例4
以硅橡胶为原材料，加入25wt％的纳米磷酸钙载银抗菌剂，室温下搅拌80分钟，混合均匀，再将混合硫化剂加入混合体系，保持搅拌20分钟，接着在平板玻璃下铺膜、干燥，最后在300℃的条件下硫化后随炉冷却。材料拉伸强度可达22MPa，拉断伸长率420％，撕裂强度29KN/m。经过抗菌实验测定，对于大肠杆菌的抑制效果10小时后达到80％，24小时后达到94％，48小时后达到90％。
实施例5
以硅橡胶为原材料，加入40wt％的纳米磷酸钙载银抗菌剂，室温下搅拌120分钟，混合均匀，再将混合硫化剂加入混合体系，保持搅拌20分钟，接着在平板玻璃下铺膜、干燥，最后在260℃的条件下硫化后随炉冷却。材料拉伸强度可达30MPa，拉断伸长率220％，撕裂强度38KN/m。经过抗菌实验测定，对于大肠杆菌的抑制效果10小时后达到85％，24小时后达到99％，48小时后达到98％。
Claims (3)
1.一种硅橡胶的制备方法，其特征是，以硅橡胶为原材料，加入0.1～40wt％的纳米磷酸钙载银抗菌剂，室温下搅拌5～120分钟，混合均匀，再将混合硫化剂加入混合体系，保持搅拌5～20分钟，接着在平板玻璃下铺膜、干燥，最后在100～300℃的条件下硫化后随炉冷却。
2.根据权利要求1的一种硅橡胶的制备方法，其特征是，所述的硅橡胶材料为医用液体硅橡胶材料，外观透明，粘度范围在200～1000Pa.s，密度范围在1.0～1.2g/cm3。
3.根据权利要求1或者2的一种硅橡胶的制备方法，其特征是，所述的纳米磷酸钙载银抗菌剂为白色粉体，银含量范围在0.1～20wt％，纯度大于99％，平均粒度为10～50μm，比表面积≥20m2/g。
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