医用硅橡胶

凡符合或满足生物医学要求，在医学上应用的有机硅氧烷弹性体，均可称为医用硅橡胶。硅橡胶是由硅石即石英衍生而来。硅石用木炭在电弧炉高温下还原成纯硅(Si)，再与CH₃Cl,C₆H₅Cl,CH₂＝CHCl等反应转化为有机氯硅烷(RnSiCl_4-n,n=1,2,3)，经水解缩聚生成有机环硅氧烷中间体，在催化剂存在下进一步聚合而成聚硅氧烷，即硅橡胶生胶。其结构示意为：

其中R为CH₃(Me),R′为CH₂＝CH₂(Vi)或C₆H₅(ph)等有机基。将生胶加入补强填料SiO2及其他助剂等，经硫化而成弹性体硅橡胶。
硅橡胶的特性 硅橡胶属于半无机高分子化合物，具有无机物和有机物的双重性，具有良好的耐高、低温性能和低不饱和性能，具有优良的耐光、热、天候、臭氧和生物等老化的能力和热稳定性、化学稳定性、以及生理惰性。不同有机基侧链可使硅橡胶具备各种各样特性，从而可应用于医学各个领域。如引入甲基时，硅橡胶具有热稳定性、脱模性和憎水性；引入苯基时则具有氧化稳定性和耐高低、温性，并在一定范围内可破坏高聚物的结晶性；引入乙稀基时，硫化性能可获得改善，并可增加交联点，提高橡胶强度；引入氨丙基时，可提高水溶性，和有机物能“桥联”，还可改善生物相容性；引入r-三氟丙基时，则可改善耐油、耐溶性能，并可提高血液相容性。
硅橡胶的分类 硅橡胶按其生胶分子结构组成可分为二甲基硅橡胶(MSi)、甲基苯基硅橡胶(PSi)、甲基乙烯基硅橡胶(VSi)、甲基苯基乙烯基硅橡胶(PVSi)和氟硅橡胶(FSi)等；按其硫化温度可分为室温硫化硅橡胶(硫化温度为20～30℃，按其包装形式还可分为单组分及双组分两种)、中温硫化硅橡胶(硫化温度为80～100℃)、高温硫化硅橡胶(硫化温度为150℃以上); 按其生胶硫化反应类型可分为缩合型（放出低分子）、聚合型（不放出低分子）和加成型（不放出低分子）。硅橡胶可以制成各种形态，如通用弹性体、泡沫橡胶、硅凝胶等。
硅橡胶的医用性能 硅橡胶具有很多医用材料的性能：
❶良好的生理惰性：在一定的生物体或生物学过程中不产生降解和代谢作用；
❷很高的透气性和对透气的选择性： 硅橡胶膜对气体和蒸汽的透过率比其他合成橡胶和塑料膜好。对空气的透过率是聚乙烯的100倍，为一般合成橡胶的10～20倍； 对CO₂的透过率是O₂和H₂的5倍；对O₂的透过率为N₂的2～3倍；
❸极佳的耐生物老化性： 植入生物体能经受长时间复杂生理环境所产生的物理化学变化。如将硅橡胶材料移植在狗的腹壁肌肉内17个月后取出测试，抗张强度和伸长率变化极小；
❹无味、无毒、无致癌性：国内外20多年来生物试验研究和临床应用证明，硅橡胶是一种无味、无毒、无致癌性的安全可靠材料；
❺有较好的抗血栓性能：硅橡胶在阻止血液凝固方面比聚乙烯、聚氯乙稀、天然橡胶和玻璃好，但不及医用碳素和聚氨酯等材料；
❻易于灭菌消毒：能耐高压蒸汽灭菌、环氧乙烷和放射线灭菌等多种灭菌方法。硅橡胶于1945年首次用作婴儿奶瓶嘴，1948年第一次用作体内修补物替换尿道。1955年出现了世界上第一根硅橡胶管脑积水分流器，从而推动了医用硅橡胶的迅速发展。
目前，硅橡胶的医用范围遍及临床科系：在心血管外科可以用作心脏瓣膜、人工心脏辅件、动脉修补、心电刺激器零件；在胸外科可用于胸廓修补、乳房修补、软组织成型术；在神经外科可用于脑积水引流、人工硬脑膜；在颌面外科可用于上下颌骨修补、颊修补、鼻中隔、鼻成型术；在耳鼻喉科可用在听骨改造、鼓膜修补、耳廓修补、中耳修补；在眼科可用于视网膜脱离衬垫、眼胎植入物等；在矫形科可用作指关节接植、斜方形腕骨修补和人工肌腱修补；在泌尿科可用作睾丸修补、导尿和膀胱治疗、阴茎改造等；在口腔科用于治疗牙周病、充填牙缝和作为牙齿修补材料等等。