聚对二甲苯薄膜由于其优异的性能,已发展成为用于橡胶表面改性的一种新型聚合物材料。聚对二甲苯通过化学气相沉积的方法在室温下制备,所得到的薄膜具有无应力、无针孔和良好的耐化学品性能和生物相容性等优异的特性。本文主要介绍了聚对二甲苯薄膜的制备方法、特性及其在硅橡胶按键、橡胶密封件、轮胎内衬和内胎、医疗用橡胶制品、微机电系统等方面应用,相信将来聚对二甲苯薄膜将在橡胶制品上得到更多的应用,用于改善橡胶制品的耐化学品性能和耐油性能、阻隔性能、表面摩擦和润滑性能、电绝缘和耐电压破坏性能、生物相容性能等。
丁基橡胶瓶塞的气密性、化学稳定性、耐热性、内在洁净度和生物性能都很好,但在药物的贮存过程中,丁基胶塞直接与药物接触,会使胶塞中的部分成分迁移到药物中,并可与药品发生相互作用。所以,通过选用一种惰性柔软涂层,将其覆盖在胶塞表面,以隔离药品与橡胶瓶塞的直接接触,可以明显改善胶塞与药物的相容性。
根据覆膜工艺的特点,常用的丁基胶塞覆膜工艺有以下几种:
(1)采用聚四氟乙烯、乙烯-聚四氟乙烯共聚物、聚乙烯或聚丙烯等薄膜材料的贴膜工艺;
(2)采用聚二甲基硅氧烷的浸涂、喷涂和刷涂工艺;
(3)采用聚对二甲苯的真空覆膜工艺。由于不含填料、稳定剂、溶剂、催化剂和增塑剂,所以聚对二甲苯覆膜不存在浸析、释气和抽提等问题
超声换能器
以下通过介绍三种装置——CAD(心脏装置)、耳蜗植入物和传感性植入物,阐述了聚对二甲苯保形膜如何实现和增强植入物的功能。
心脏装置(CAD)
具有出色性能的聚对二甲苯保形涂层能够对心脏起搏器和心电复律器-除颤器(ICD)等植入式CAD中精密复杂的医用电子元件起到持续的保护作用。聚对二甲苯涂层可以密封这些装置,保护它们不受心脏附近循环体液的腐蚀。这些装置能够激发并验证患者的心跳是否正常,如果不正常,便会启动防止心力衰竭或心功能异常的程序。具有聚对二甲苯涂层的CAD能够有效地避免受到体液和类似生物污染物的影响,确保CAD电气组件能够持续正常运行。该涂层还有助于与降低人体对植入式CAD泄漏的电荷或材料的暴露,进一步保护患者。
耳蜗植入物
对于有听力问题的人,可将耳蜗植入物放置进螺旋状内耳腔中,在收到声音振动时,神经脉冲的产生。植入物的电子元件包含各种各样的导体和电极。令人惊讶的是,耳朵是一个腐蚀性的环境,含硫量高,可损坏电子元件。薄薄的一层聚对二甲苯可用来完全地包裹植入物以防止硫和其他污染物损坏敏感的电子元件。在有些情况下,可通过气相沉积法制造创新性的基于聚对二甲苯的柔性电极阵列,这些阵列的厚度仅为微米级别,但可提供充分的患者保护,提高装置的寿命。
传感性植入物
传感性植入物被用于患者病情的诊断性监测,确保器械按设计的功能工作。当传感器位于体内(各不同部位,从膀胱到脑部不等)时,需要涂布不会损害周围组织的适宜的生物相容性材料,使传感器具有生物稳定性、耐腐蚀性、耐久性和增强的润滑性,防止剥落或起尘。这种涂层可提高器械的长期功能性
依据实际统计数据,近年来由病原体引发的内感染所导致的人数,甚**过了艾滋病加乳加交通事故所导致的人数的总和,如何减少院内感染的风险,成为医务工作者考量的重要问题。另外,感染不仅危及病人健康,也能引发植入式器械的功能性故障。那么如何避免在植入式器械上的附着,以及对其破坏,给材料界和涂层界带来了巨大的挑战。
SCS公司研发的Parylene涂层就像一个屏障,可以将潜在致命微生物有效隔离于器械之外,能阻隔体液、湿气和化学药品。既可以保护病人的身体免受金属和塑料所含不利物质的释放,又可以保护器械免受人体体液的渗透。
由于parylene涂层符合ISO-10993生物实验要求,符合FDA G95-1,且具有很好的生物兼容性和生物稳定性。可应用于植入人体内的支架、耳蜗/眼内植入,心脏支援装置、钻具/成型模等器械。