DE3616883C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
Description
Die bisher bekannten hydrophilen Siliconelastomeren
werden durch Aufpfropfen von hydrophilen Monomeren
direkt auf die Oberfläche oder in der Masse
von Siliconelastomeren hergestellt (vgl. Ratner B. D.
und Hoffman A. S., Radiation grafted hydrogels on
silicone rubber as new biomaterials, in Biomedical
Applications of Polymers, H. P. Gregor ed., Plenum
Press Publishing Corp., New York). Man gewinnt dadurch
ein homogenes hydrogelsiliconkautschukartiges
Material. Die Pfropfung gelang aber lediglich mit
Gemischen von N-Vinylpyrrolidon und 2-Hydroxyethylmethacrylat
(HEMA), wogegen HEMA selbst nur
einen oberflächlich gepfropften Siliconkautschuk
lieferte. Maximaler Pfropfungsgrad in wässerigem
Milieu wurde erst dann erreicht, wenn ein Volumüberschuß
an N-Vinylpyrrolidon gegenüber HEMA
vorlag. Diese homogene Pfropfung ändert die günstigen
Eigenschaften des Siliconkautschuks in unerwünschter
Weise.
Es ist außerdem bekannt, daß es möglich ist,
weichgemachtes PVC oder auch synthetischen Budadien-
Acrylonitril-Kautschuk durch pulverförmige
synthetische Hydrogele, wie synthetische Ionenaustauscher
oder relativ stark vernetztes 2-Hydroxyethylmethacrylat
(HEMA), bei der Herstellung von
dünnwandigen Materialien, wie Kunstleder und
imprägnierten Geweben, zu plastifizieren. Zweck
und Resultat der Beimischung von pulverigen
hydrophilen Polymerisaten ist die Erhöhung der
Permeabilität für Wasserdampf, die sich im nicht
gequollenen Zustand äußert und auf der reversiblen
Sorption des Wasserdampfs durch diese Polymerisate
beruht (US-PSen 38 75 261, 39 28 704 und 42 28 205).
Im Unterschied zu den oben angeführten gepfropften
Siliconelastomeren waren diese Materialien auf der
Basis von weichgemachtem PVC und synthetischem
Kautschuk für medizinische Zwecke nicht verwendbar,
sondern dienten zur Herstellung von Schuhwaren,
Handschuhen, Schutzmänteln u. dgl.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
hydrophile Siliconmaterialien und ihre Herstellung
anzugeben, die ungepfropft sind und sich als Biomaterialien,
insbesondere für Implantate, eignen.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß
Siliconelastomere, die mit pulverförmigen hydrophilen
Polymerisaten gefüllt sind, sehr günstige Eigenschaften
bei Verwendung als Biomaterialien aufweisen.
Das hydrophile Siliconverbundmaterial nach der Erfindung
enthält 10 bis 150 Masse-Teile eines pulverförmigen
Hydrogel-Füllstoffs einer Teilchengröße von
10-6 bis 10-1 mm auf 100 Masse-Teile eines vernetzten
Siliconpolymerisats, das eine zusammenhängende Matrix
bildet, wobei der verwendete Hydrogel-Füllstoff aus
Teilchen eines polymeren Hydrogels auf der Basis
von physikalisch oder chemisch vernetzten Polymeren
oder Copolymeren von Monomethacrylaten von Glycolen,
Polyolen und Dihydroxyethern, Amiden von Methacryl-
oder Acrylsäure oder ihrer N-mono- und N,N-disubstituierten
Derivate und gegebenenfalls aus einem Multiblockcopolymerisat
von Acrylnitril mit Acrylamid
oder Acrylsäure besteht.
Es wurde festgestellt, daß beispielsweise die
Festigkeit der trockenen Siliconverbundmaterialien
beträchtlich höher ist als ihre Festigkeit in mit
Wasser gequollenem Zustand und daß besonders ihre
elastische Dehnung erheblich höher ist als die Festigkeit
des Hydrogels selbst. Die Quellfähigkeit in Wasser
und anderen Lösungsmitteln, wie Ethanol oder Ethylenglycolmonoethylether,
ist dabei größer, als dem
Hydrogelgehalt im Verbundmaterial entsprechen würde.
Auch die Zugfestigkeit ist durch das Vorliegen des
gequollenen Hydrogels erheblich weniger erniedrigt,
als dem Siliconkautschukgehalt im Verbundmaterial
entsprechen würde. Außerdem weist das nicht gequollene
Verbundmaterial bei Temperaturen oberhalb
der Glasübergangstemperatur T g des Hydrogels Formbeständigkeit
auf. Wenn das Siliconverbundmaterial
in trockenem Zustand bei Temperaturen oberhalb
100°C deformiert und im deformierten Zustand abgekühlt
wird, wird das Verbundmaterial in bei normaler
oder nur mäßig erhöhter Temperatur sehr beständiger
Form erhalten. Das Siliconverbundmaterial kehrt jedoch
durch Erwärmung über 100°C oder Quellen in
einem Quellungsmittel, z. B. in Wasser oder Ethanol,
wieder in den ursprünglichen Zustand vor der Deformation
zurück. Dies kann beispielsweise ausgenützt
werden, wenn es erforderlich ist, Formkörper
komplizierter Form in lebende Organismen einzubringen.
Durch derartige Siliconverbundmaterialien können
z. B. schließunfähige Stimmbänder oder andere Organe
gewissermaßen verstrebt, verbreitert, ergänzt oder
modifiziert werden; aufgrund ihrer Formbeständigkeit
sowie ihres Quellungsvermögens können die erfindungsgemäßen
Siliconverbundmaterialien ferner zum Gewebeersatz
bei plastischen Operationen herangezogen werden.
Bei den erfindungsgemäßen Siliconverbundmaterialien
ist überraschend, daß heterogene Materialien mit einer
Zweiphasenstruktur bessere physikalisch-mechanische
Eigenschaften aufweisen als Materialien gleicher
chemischer Gesamtzusammensetzung mit homogener Struktur,
wie sie dem oben erläuterten Stand der Technik
entsprechen. Die in Wasser gequollenen erfindungsgemäßen
Siliconverbundmaterialien besitzen höhere
Festigkeit und elastische Dehnung als entsprechende
homogene ungefüllte Siliconvulkanisate.
Ein zweckmäßiges Herstellungsverfahren für Formkörper
aus erfindungsgemäßen Siliconverbundmaterialien
besteht gemäß der Erfindung darin, daß der nicht
vulkanisierte Siliconkautschuk mit dem hydrophilen
Hydrogel-Füllstoffgut vermischt wird, worauf das
Vulkanisationsmittel, z. B. ein organisches Peroxid,
zugegeben wird, und der Formkörper bei gleichzeitiger
Vulkanisation durch Warmpressen ausgeformt wird.
Die Herstellung von Formkörpern kann gemäß der
Erfindung auch unter Verwendung eines bei normaler
Temperatur vulkanisierenden Kautschuks durchgeführt
werden. In diesem Fall wird der Siliconkautschuk
mit dem entsprechenden Vernetzungsmittel sowie dem
pulverförmigen Hydrogel-Füllstoff gemischt, worauf
das Gemisch in die Form eingepreßt und darin erhärten
gelassen wird. Das Siliconelastomer bildet bei dem
erfindungsgemäßen Siliconverbundmaterial bzw. daraus
gefertigten Formkörpern eine elastische und im Grund
hydrophobe Matrix, in welcher der Füllstoff so verteilt
ist, daß seine einzelnen Teilchen direkt oder
indirekt für Wasser oder andere Quellungsmittel von
außen zugänglich sind. Wenn das Siliconverbundmaterial
mindestens 10% des hydrophilen Füllstoffs
enthält, ist es nicht nur für Folien, sondern auch
zur Herstellung dickerer Gegenstände geeignet.
Der pulverförmige hydrophile Füllstoff wird
beipsielsweise durch Fällungspolymerisation von
2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) in Toluol, gegebenenfalls
in einer anderen Flüssigkeit, in der das Monomer,
jedoch nicht das Polymerisat löslich sind, oder durch
Zerkleinern von nicht gequollenem vernetztem Poly(2-hydroxyethylmethacrylat) (Poly-
(HEMA)) in Form von größeren Teilchen oder Blöcken
hergestellt. Die Polymerisation wird in Gegenwart
eines Vernetzungsmittels, vorzugsweise Ethylenglycoldimethacrylat,
durchgeführt, und zwar vorteilhaft
in einer Menge, die größer ist als bei der Herstellung
von Kontaktlinsen, jedoch kleiner ist als bei der Herstellung
von Sorbentien oder Abgußmassen für die
Stomatologie, also etwa 1 bis 3 Masse-%, bezogen
auf die Masse an HEMA, beträgt.
Ein anderer geeigneter hydrophiler Füllstoff
ist mit 1 bis 3% Methylenbis(methacrylamid) oder
einem anderen geeigneten Vernetzungsmittel vernetztes
Polyacrylamid.
In Fällen, in denen ein Hydrogel mit höherem
Wassergehalt im Quellungsgleichgewicht verwendet
werden soll, sind Multiblockcopolymere von Acrylnitril
mit Acrylamid oder Acrylsäure, die durch geregelte
partielle Hydrolyse von Polyacrylnitril in
konzentrierter Salpetersäure oder in 70 bis 85%iger
Schwefelsäure, ggf. in alkalischgemachten Lösungen
von Polyacrylnitril in konzentrierten wässerigen
oder alkoholischen Lösungen von Natriumrhodanid
erhältlich sind, sehr geeignet.
Weitere günstig verwendbare Hydrogele sind Copolymerisate
von N-Vinylpyrrolidon mit Estern von Acryl-
und/oder Methacrylsäure mit niederen aliphatischen
Alkoholen, z. B. mit Methylmethacrylat, die gleichfalls
Multiblockstruktur aufweisen.
Im Rahmen der Erfindung können ferner auch unvernetzte
Multiblockcopolymere der beiden zuletzt
genannten Typen verwendet werden, da sie vollkommen
wasserunlöslich sind. Sie können jedoch auch teilweise
vernetzt werden, z. B. mit verdünntem Formaldehyd
im Verlauf der Fällung in wässerigen aliphatischen
Alkoholen.
Im Rahmen der Erfindung sind neben den oben beispielhaft
genannten Hydrogel-Füllstoffen auch andere
Hydrogele verwendbar.
Zum Mischen der nicht gequollenen pulverförmigen
Hydrogele mit dem Siliconkautschuk können Verfahren
und Vorrichtungen angewandt werden, wie sie üblicherweise
bei der Verarbeitung von Kautschukgemischen
herangezogen werden, insbesondere Kalander. Zur Vulkanisation
kann z. B. eine 50%ige Paste von Bis(2,3-
dichlorbenzoyl)-peroxid in Siliconöl eingesetzt werden.
Zur weiteren Verstärkung können in die Gemische
andere geeignete, nicht quellbare Füllstoffe, z. B.
feingepulvertes Siliciumdioxid, eingebracht werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen
näher erläutert.
2-Hydroxyethylmethacrylat mit einem Gehalt von
2 Masse-% Ethylenglycoldimethacrylat wurde in Toluol zu
einer 15masse-%igen Lösung gelöst; danach wurden
0,3 Masse-% a,α′-Azobis(isobutyronitril), bezogen
auf 2-Hydroxyethylmethacrylat, zugegeben, wonach
unter Rühren 2 h am Rückfluß erhitzt wurde. Das
erhaltene breiartige Produkt wurde abgesaugt und
getrocknet.
Das in dieser Weise erhaltene pulverförmige
Poly(HEMA), das eine spezifische Oberfläche von
8 m²/g (nach dem BET-Verfahren) besaß, wurde auf
einem Zweiwalzenkalander mit einem handelsüblichen
Siliconkautschuk (mittlere viskosimetrische Molekülmasse
etwa 500 000) gemischt. Es wurden Gemische
mit einem Gehalt von 20, 50 und 100 Masse-Teilen
pulverförmigem Poly(HEMA) auf 100 Masse-Teile des
Siliconkautschuks hergestellt, in die ferner
1,2 Masse-Teile einer Paste aus Bis(2,4-dichlorbenzoyl)-
peroxid und der gleichen Menge Siliconöl auf 100 Teile
Siliconkautschuk eingemischt wurden. Aus den Gemischen
wurden bei 110°C während 15 min Platten von 1 mm
Dicke gepreßt.
Der Wassergehalt im Quellungsgleichgewicht betrug
bei den Verbundmaterialien, die 20, 50 bzw. 100
Masse-Teile pulverförmiges Poly(HEMA) auf 100 Masse-Teile
des
Siliconkautschuks enthielten, 16, 20 bzw. 32 Volum-%.
Da die im Quellungsgleichgewicht mit Wasser verursachte
Volumzunahme von Poly(HEMA) selbst bei Raumtemperatur
68% und die des ungefüllten Siliconkautschuks
0,9% beträgt, sollte die resultierende Quellung des
Verbundmaterials mit einem Gehalt von 20 Masse-Teilen
Poly(HEMA) auf 100 Masse-Teile des Siliconkautschuks
9,8% betragen, beträgt jedoch tatsächlich 16%. Ein
ähnlich überraschender, jedoch nicht so starker Effekt
liegt auch bei entsprechenden Verbundmaterialien mit
einem Gehalt an pulverförmigem Poly(HEMA) von 50
und 100 Masse-Teilen auf 100 Masse-Teile des Siliconkautschuks
vor.
Das Verbundmaterial mit einem Gehalt von 50 Masse-
Teilen des pulverförmigen Hydrogel-Füllstoffs auf
100 Masse-Teile des Siliconkautschuks besaß folgende
mechanischen Eigenschaften (in Klammern sind die Werte
für den entsprechenden ungefüllten Siliconkautschuk
angegeben):
Zugfestigkeit:1,62 MPa (0,3 MPa),
Zugspannung bei 100% Dehnung:1,4 MPa (0,27 MPa),
Bruchdehnung:250% (130%).
Das in Wasser gequollene Verbundmaterial besaß folgende
mechanischen Eigenschaften:
Zugfestigkeit:0,42 MPa,
Zugspannung bei 100% Dehnung:0,17 MPa,
Bruchdehnung:350%.
Der hydrophile Füllstoff verbessert in trockenem
Zustand den Modul und die Zerreißfestigkeit des Siliconkautschuks
in Abhängigkeit von der Teilchenkonzentration
des Füllstoffs und seiner spezifischen Oberfläche.
Diese Werte werden durch Quellung erniedrigt, sind jedoch
auch im Quellungsgleichgewicht höher als die entsprechenden
Werte für den ungefüllten Siliconkautschuk,
obwohl der Siliconkautschukgehalt im Verbundmaterial
aufgrund der Anwesenheit des gequollenen
Füllstoffs (dessen Festigkeit nahe Null ist) beträchtlich
verringert wird. Gleichzeitig ist die Bruchdehnung
erhöht.
Wenn das Siliconverbundmaterial auf eine höhere
Temperatur als etwa 110°C erwärmt, gedehnt und danach
in aufgespanntem Zustand auf Raumtemperatur abgekühlt
wird, kommt es zu einer beträchtlichen permanenten
Deformation, die reversibel bleibt und entweder durch
Quellung oder neuerliches Erwärmen auf eine Temperatur
oberhalb 100°C rückgängig gemacht werden kann.
In der nachstehenden Tabelle ist dies für Gehalte
an Poly(HEMA) als Füllstoff von 20 und 50 Masse-Teilen
auf 100 Masse-Teile des Siliconkautschuks veranschaulicht.
Der gefüllte Kautschuk wurde bei 135°C um 100%
seiner ursprünglichen Länge gedehnt und abgekühlt.
Bei diesen Messungen wurde festgestellt, daß der
Hydrogel-Füllstoff dem ursprünglichen, ungefüllten
Siliconkautschuk, der Elastomereigenschaften aufweist,
thermoplastische Eigenschaften verleiht. Bei echten
Elastomeren kommt es zu einer sochen reversiblen
plastischen Deformation erst bei erheblich niedrigeren
Temperaturen.
2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Diethylenglycolmonomethacrylat
und Ethylenglycoldimethacrylat wurden
im Masseverhältnis 49 : 49 : 2 vermischt; das so
erhaltene Monomergemisch wurde in Toluol zu einer
15masse-%igen Lösung gelöst. Zu dieser Lösung wurden
0,3 Masse-% α,α′-Azobis(isobutyronitril), bezogen
auf den Monomergehalt in der Lösung, zugegeben,
worauf unter Rühren 2 h am Rückfluß erhitzt wurde.
Das erhaltene breiartige Produkt wurde abgesaugt,
dreimal mit reinem Toluol gewaschen und danach getrocknet.
Das so erhaltene pulverförmige Copolymerisat
wies eine spezifische Oberfläche (BET-Verfahren)
von 5,6 m²/g auf.
Anschließend wurde ein Gemisch aus α-Hydroxy-
ω-hydrogenpoly(dimethylsiloxan) mit einem Zahlenmittel
der Molekülmasse von 2000 und Methyltriacetoxysilan
als Vernetzungsmittel im Massenverhältnis 96 : 4
hergestellt. Nach 2 min wurde in dieses flüssige
Gemisch das in der oben beschriebenen Weise hergestellte
pulverförmige Copolymer so eingemischt,
daß auf 2 Masse-Teile des flüssigen Gemisches 1 Masse-
Teil des pulverförmigen Copolymers vorlag. Das Gemisch
wurde danach in eine Form eingepreßt, in der
es 12 h bei Raumtemperatur reagieren gelassen wurde.
Der entstandene Abguß aus dem elastomeren Siliconverbundmaterial
besaß nach Quellung in Wasser im
Quellungsgleichgewicht einen Wassergehalt von 29,7 Masse-%.
Es wurde ein Formkörper aus einem elastomeren
Siliconverbundmaterial in gleicher Weise wie in Beispiel 2
hergestellt, mit dem Unterschied, daß als
Vernetzungsmittel anstelle von Methyltriacetoxysilan
ein Gemisch aus 3 Masse-Teilen Ethylsilicat und 1 Masse-
Teil Dibutylzinnlaurat verwendet wurde. Das Massenverhältnis
von Vernetzungsmittel und α-Hydroxy-ω-
hydrogen-poly(dimethylsiloxan) war bei der in Beispiel 2
beschriebenen Verfahrensweise. Das erhaltene
elastomere Siliconverbundmaterial wies nach Quellung
in Wasser im Quellungsgleichgewicht einen Wassergehalt
von 31,2 Masse-% auf.
Es wurde ein Multiblockcopolymer aus Acrylnitril,
Acrylamid und Acrylsäure durch alkalische Hydrolyse
von Polyacrylnitril hergestellt, die durch Einwirkung
von Natronlauge einer Konzentration von 2 Masse-%
auf das in einer wässerigen, 65masse-%igen Natriumrhodanidlösung
gelöste Polyacrylnitril durchgeführt
wurde. Das erhaltene Multiblockcopolymer wurde in
breiartiger Form durch Eingießen der Lösung in
60%iges wässeriges Methanol unter Rühren und Kühlung
ausgefällt. Der erhaltene Brei aus dem Copolymer, das
in Methanol unlöslich war und eine Wasserabsorption von
65% auwies, wurde abgesaugt und bis zum Verschwinden
der Reaktion des Filtrats auf Rhodanid mit Methanol
gewaschen. Nach Trocknen und Zerkleinern durch Mahlen
wurde das erhaltene pulverförmige Hydrogel auf einem
Kalander in den Siliconkautschuk eingemischt und wie in
Beispiel 1 vulkanisiert. Das erhaltene Siliconverbundmaterial
besaß ähnliche Eigenschaften wie das Siliconverbundmaterial
von Beispiel 1.
Es wurden Siliconverbundmaterialien, die pulverförmigen
Hydrogel-Füllstoff enthielten, wie in Beispiel 1
hergestellt mit dem Unterschied, daß die
Fällungspolymerisation in einer 50masse-%igen Toluollösung
eines Monomergemischs durchgeführt wurde, das
aus 86,1 Masse-% 2-Hydroxyethylmethacrylat, 1,7 Masse-%
Ethylenglycoldimethacrylat und 8,5% Methacrylsäure bestand.
Die Gleichgewichtsquellung des so erhaltenen Verbundmaterials
mit einem Gehalt von 50 Masse-% pulverförmigem
Hydrogel-Füllstoff, bezogen auf den Kautschuk,
war in Wasser und in wässerigen Lösungen pH-abhängig.
In einem Phosphatpuffer von pH 5,2 betrug der Wassergehalt
im Quellungsgleichgewicht 19%, wohingegen
der Wassergehalt im Quellungsgleichgewicht in einem
Puffer von pH 7,3 beim gleichen Siliconverbundmaterial
82,5% betrug. Das Siliconverbundmaterial besaß in
nicht gequollenem Zustand eine Zugfestigkeit von 0,8 MPa;
die Bruchdehnung betrug 70%. Das in einem Puffer von
pH 5,2 gequollene Siliconverbundmaterial besaß im
Quellungsgleichgewicht eine Zugfestigkeit von 0,16 MPa,
eine Zugfestigkeit bei 100% Dehnung von 0,12 MPa und
eine Bruchdehnung von 140%.
Ein zylindrischer, durch Abgießen hergestellter
Formkörper von 50 mm Durchmesser und 80 mm Länge aus
Poly(HEMA), der durch Blockpolymerisation
von 2-Hydroxyethylmethacrylat mit einem Gehalt
von 0,6 Masse-% Ethylenglycoldimethacrylat hergestellt
war, wurde mechanisch zu unregelmäßig geformten Teilchen
zerkleinert, deren maximale Teilchengröße 10 mm
nicht überstieg. Die so hergestellten Teilchen wurden
in einer Mikronisiermühle von 180 mm Durchmesser bei
einer Drehzahl von 9000 min-1 3 min gemahlen. Der so
erhaltene feingemahlene Hydrogel-Füllstoff wurde in
einer Menge von 33,3 Masse-% mit 65,9 Masse-% eines
Siliconkautschuks mit einer mittleren Molekülmasse
von etwa 500 000 und 0,8 Masse-% einer Paste aus
Bis(2,4-dichlorbenzoyl)-peroxid und der gleichen
Menge Siliconöl vermischt. Aus diesem Gemisch wurden
bei 110°C während 15 min Platten von 1 mm Dicke
gepreßt. Das erhaltene Siliconverbundmaterial besaß
eine Quellbarkeit in Wasser von 16%, eine Zugfestigkeit
in nicht gequollenem Zustand von 0,23 MPa und
eine Bruchdehnung von 30%. Das in Wasser gequollene
Siliconverbundmaterial besaß eine Zugfestigkeit von
0,18 MPa und eine Bruchdehnung von 90%.
Durch Polymerisation eines Gemischs aus 40 Masse-%
2-Hydroxyethylmethacrylat, 0,2 Masse-% Ethylenglycoldimethacrylat
und 60 Masse-% Wasser wurde ein schwammartiges
Polymerisat in Form von Platten von 2 mm
Dicke hergestellt. Die Platten aus dem schwammartigen
Hydrogel wurden zu kleineren Teilen von etwa 10×10 mm
zerschnitten und zu einem harten, spröden Polymerisat
getrocknet. Das getrocknete Polymerisat wurde dann
auf eine Teilchengröße von 0,3 bis 1 mm zerkleinert;
die Teilchen wurden anschließend in einer Porzellankugelmühle
24 h gemahlen. Der so erhaltene feingemahlene
Hydrogel-Füllstoff wurde in einer Menge von
33,3 Masse-% mit 65,9 Masse-% eines Siliconkautschuks
einer mittleren Molekülmasse von etwa 500 000 und
0,8 Masse-% einer Paste aus Bis(2,4-dichlorbenzoyl)-
peroxid und der gleichen Menge Siliconöl vermischt.
Aus diesem Gemisch wurde bei 110°C während 15 min
Platten von 1 mm Dicke gepreßt. Das erhaltene Siliconverbundmaterial
besaß eine Quellbarkeit in Wasser von
18,3%, eine Zugfestigkeit in nicht gequollenem Zustand
von 0,45 MPa und eine Bruchdehnung von 55%. Das in
Wasser gequollene Siliconverbundmaterial wies eine
Zugfestigkeit von 0,29 MPa, eine Zugfestigkeit bei
100% Dehnung von 0,21 MPa und eine Bruchdehnung
von 180% auf.
Es wurde ein pulverförmiger Hydrogel-Füllstoff
wie in Beispiel 1 hergestellt. Der erhaltene Hydrogel-
Füllstoff wurde in einer Menge von 33,3 Masse-% zur
Herstellung eines Gemischs verwendet, das ferner
55,1 Masse-% eines Siliconkautschuks mit einer
mittleren Molekülmasse von etwa 500 000, 11,2 Masse-%
Aerosil 130 (Degussa) und 0,7 Masse-% einer Paste
aus Bis(2,4-dichlorbenzoyl)-peroxid und der gleichen
Menge Siliconöl enthielt. Aus diesem Gemisch wurden
bei 110°C während 15 min Platten von 1 mm Dicke gepreßt.
Das erhaltene Siliconverbundmaterial besaß eine
Quellbarkeit in Wasser von 17% und eine Zugfestigkeit
von 2,6 MPa.
Claims (2)
1. Hydrophiles Siliconverbundmaterial,
gekennzeichnet durch
10 bis 150 Masse-Teile eines pulverförmigen Hydrogel-
Füllstoffs einer Teilchengröße von 10-6 bis 10-1 mm,
das aus Teilchen eines polymeren Hydrogels auf der
Basis von physikalisch oder chemisch vernetzten Polymeren
oder Copolymeren von Monomethacrylaten von Glycolen,
Polyolen und/oder Dihydroxyethern, Amiden von
Methacrylsäure und/oder Acrylsäure oder ihrer
N-mono und/oder N,N-disubstituierten Derivate
und/oder Multiblockcopolymerisaten von Acrylnitril
mit Acrylamid oder Acrylsäure besteht,
auf 100 Masse-Teile eines vernetzten Siliconpolymerisats,
das eine zusammenhängende Matrix bildet.
2. Verfahren zur Herstellung des Siliconverbundmaterials
nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
Einmischen des pulverförmigen Hydrogel-Füllstoffs
in den unvernetzten Siliconkautschuk
und Formgebung und Vernetzung des Siliconkautschuks
durch Vulkanisation in an sich bekannter Weise
bei Temperaturen von 15 bis 200°C.
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