Warum Silikonkautschuk für medizinische Elektrodenplatten wählen?

With the development of modern medical electronic products and the improvement of medical level, people’s health care awareness has gradually increased, a variety of health care physical therapy devices also continue to appear, and the application of electrode plates is more and more extensive, so the application of silicone rubber in the field of medical electrode plate has a huge potential and the prospect. Why choose silicone rubber for medical electrode plates?

Da die Elektrodenplatte eine Komponente ist, die mit dem menschlichen Körper in Kontakt kommt, wird vom Kautschukmaterial verlangt, dass es weich, bequem, physiologisch inert, für den menschlichen Körper ungiftig, nicht hautreizend und atmungsaktiv ist. Im Gebrauch sollte es in der Lage sein, häufige Hochtemperatur- und Hochdruckbelastungen, medizinischen Alkohol oder Kaliumpermanganatlösung zur Sterilisation zu überstehen, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

Als einer der Haupttypen von Silikonpolymeren erfüllt Silikonkautschuk diese Anforderungen und eignet sich hervorragend als Basismaterial. Im synthetischen Kautschuk ist Silikonkautschuk ein Polymer mit einer Siloxan-Si-O-Struktur als Hauptkette, das hervorragende Hitzebeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit, hohe Reißfestigkeit und Ozonbeständigkeit aufweist. Es hat über einen weiten Temperaturbereich gute Druckverformungs-Restbeständigkeitseigenschaften sowie physiologische Trägheit. Daher können leitfähige Silikonkautschuke nicht nur die Eigenschaften des Silikonkautschuks selbst bewahren, sondern auch in medizinischen Geräten leitfähig sein. Der Bereich der Elektronik und Elektrotechnik hat den größten Anteil an leitfähigem Kautschuk und ist die erste Wahl für das Substrat von leitfähigem Kautschuk.

Hier sind einige Informationen dazu:

• Was ist Silikonkautschuk?
• Wie klassifiziert man Silikonkautschuke?
• Welche Eigenschaften hat Silikonkautschuk?
• Welche Rolle spielen leitfähige Füllstoffe?
• Was ist der Mechanismus von leitfähigem Kautschuk?
• Was beeinflusst die Leitfähigkeit einer Elektrodenplatte?
• Wie wendet man Silikonkautschuke an?
• Wie stellt man Silikonkautschuke her?

1. Was ist Silikonkautschuk?

Silicone rubber is a polymer elastomer with a combination of inorganic and organic properties, it’s the main chain of molecules is composed of the alternation of silicon atoms and oxygen atoms (Si-O-Si), and silicon-oxygen bonding bonding energy can be up to 370KJ/mol more than the general carbon-carbon bonding (240KJ/mol), which is one of the main reasons for the pure silicone rubber has a very high thermal stability.

Seine Seitenkette besteht aus CH, das mit dem Siliziumatom verbunden ist, oder aus substituierten CH-Organogruppen; die früheste dieser Gruppen ist Methyl. Um die Vulkanisationsaktivität des Kautschuks und andere Modifikationen zu verbessern, entwickelte sich allmählich die Einführung einer sehr geringen Menge an ungesättigten Vinyl- oder anderen organischen Substituentengruppen in die Seitenkette. Diese geringe Ungesättigtheit der Molekülstruktur des Silikonkautschuks führt zu einer hervorragenden Beständigkeit gegen Hitzealterung und Witterungsalterung und ist sehr wirksam gegen ultraviolettes Licht und Ozon.

Die Siloxankette besitzt eine Spiralstruktur, und die Flexibilität der molekularen Kette sowie die schwache intermolekulare Wechselwirkungskraft verleihen dem vulkanisierten Kautschuk Weichheit und Elastizität, jedoch sind die physikalischen und mechanischen Eigenschaften schlecht. Bei Temperaturänderungen ändern sich die intermolekularen Kräfte nur sehr wenig, sodass seine Eigenschaften, insbesondere die Elastizität, kaum schwanken.

Im Vergleich zu allgemeinen üblichen organischen Kautschuken ist die Rezeptur der drei Kategorien von Silikonkautschuken mit den Komponenten relativ einfach, auch bei der Heißvulkanisation. Neben dem Rohkautschuk umfassen die Zusatzstoffe hauptsächlich Verstärkungsmittel, Vulkanisationsmittel und einige spezielle Additive; im Allgemeinen werden nur 5 bis 6 Komponenten benötigt, um praktische Rezepturen zu bilden.

2. Wie klassifiziert man Silikonkautschuke?

Es gibt viele Möglichkeiten, Silikonkautschuk zu klassifizieren; üblicherweise wird je nach Form des Silikons vor der Aushärtung zwischen festem Silikonkautschuk und flüssigem Silikonkautschuk (LSR) unterschieden.

Je nach Vulkanisationstemperatur wird Silikonkautschuk in Heißvulkanisationstyp (Hochtemperatur-vulkanisiertes Silikon, HTV) und Raumtemperatur-Vulkanisationstyp (RTV) unterteilt. Der Heißvulkanisationstyp hat die größte Menge; er wird in Methylsilikonkautschuk (MQ), Methyl-Vinylsilikonkautschuk (VMQ) und so weiter unterteilt.

(1) Heißvulkanisierter Silikonkautschuk

Hochtemperatur-vulkanisierter Silikonkautschuk ist ein hochmolekulares lineares Polydimethyl- (oder Methylvinyl, Methylphenylvinyl, Methyltrifluorpropyl usw.) Siloxan als Basispolymer, das mit Verstärkungsfüllstoffen und Vulkanisationsmitteln (Siliziumoxide) usw. gemischt wird und unter Druck beim Erhitzen zu einem Elastomer vulkanisiert wird.

(2) Raumtemperaturvulkanisierter Silikonkautschuk

Raumtemperatur-vulkanisierter Silikonkautschuk (RTV) ist eine in den 60er Jahren eingeführte neue Art von Silikonelastomer. Das bemerkenswerteste Merkmal dieses Kautschuks ist, dass er ohne Erhitzen bei Raumtemperatur vor Ort aushärten kann, was äußerst praktisch in der Anwendung ist. Je nach Vulkanisationsmechanismus kann er in Kondensations- und Additionstyp eingeteilt werden; je nach Verpackung kann er in Zweikomponenten- und Einkomponententyp unterteilt werden.

Raumtemperatur-vulkanisierter Silikonkautschuk wird heute häufig als Silikonklebstoffe, Silikondichtmassen, Silikonschutzbeschichtungen, Verguss- und Formmassen verwendet und findet breite Anwendung in allen Lebensbereichen. Raumtemperatur-vulkanisierter Silikonkautschuk (RTV) trägt an jedem Ende (und manchmal in der Mitte) der Molekülkette eine oder zwei funktionelle Gruppen, und unter bestimmten Bedingungen (Feuchtigkeit in der Luft oder geeignete Katalysatoren) können diese funktionellen Gruppen reagieren, um eine hochmolekulare vernetzte Struktur zu bilden.

XJY-705 1,3,5,7-Tetramethylcyclotetrasiloxan (D4H)

Es ist ein reaktives Siloxan mit Si-H-Bindungen, das eine zusätzliche Veränderung mit ungesättigtem Olefin eingehen kann und für die Synthese von raumtemperaturvernetztem Silikonkautschuk verwendet werden kann.

3. Welche Eigenschaften hat Silikonkautschuk?

Silikonkautschuk ist das grundlegendste Basismaterial für Elektrodenplatten. Unter verschiedenen Materialien hat Silikonkautschuk aufgrund seiner hervorragenden Leistungsfähigkeit andere Kautschuke als am häufigsten verwendeten Kautschuk für medizinische Elektroden abgelöst.

Silikonkautschuk ist ein spezieller synthetischer Kautschuk, der aus Dimethylsiloxan-Monomer und anderen Silikon-Monomeren unter Einwirkung eines geeigneten Katalysators zu einem linearen Polymer polymerisiert wird und nach dem Mischen und Vulkanisieren zu einem Kautschukelastomer vernetzen kann.

Die Eigenschaften von Silikonkautschuk zeigen sich in folgenden Aspekten:

(1) Hervorragende Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen;

Es weist eine gute Hochtemperaturbeständigkeit auf und kann kontinuierlich bei 180-200 °C eingesetzt werden. ℃. Obwohl die Festigkeit von Silikonkautschuk bei Raumtemperatur nur halb so hoch ist wie die von Naturkautschuk oder manchen synthetischen Kautschuken, behält Silikonkautschuk dennoch eine gewisse Flexibilität, Elastizität und Oberflächenhärte, und die mechanischen Eigenschaften ändern sich in der Hochtemperaturumgebung von über 200 °C nicht wesentlich. ℃,

(2) Besondere Oberflächeneigenschaften und physiologische Trägheit;

Die Oberflächenenergie von Silikonkautschuk ist geringer als die der meisten organischen Materialien, daher weist es eine hervorragende Hydrophobie und hydrophobe Migration, eine geringe Hygroskopizität und eine gute Schimmelbeständigkeit auf; Silikonkautschuk ist nicht lichtundurchlässig, ungiftig, hat keine nachteiligen Auswirkungen auf den menschlichen Körper und die Gewebereaktion des Körpers ist gering, mit hervorragender physiologischer Trägheit und physiologischer Alterung.

(3) Atmungsaktivität;

Compared with other polymer materials, highly permeable silicone rubber has extremely superior permeability at room temperature to nitrogen, oxygen, and air permeability than natural rubber 30 – 40 times higher.

(4) Recycelbar;

Uncontaminated silicone rubber can be silicone rubbers recyclable, it’s convenient to reuse silicone rubber products.

(5) Hervorragende Isolationseigenschaften;

Es verfügt über stabile dielektrische Eigenschaften über einen weiten Temperatur- und Frequenzbereich sowie sehr gute Lichtbogen- und Kriechstromfestigkeit;

(6) Gute Elastizität, Tieftemperaturflexibilität;

Es kann bei -50°C verwendet werden. ℃. Die Glasübergangstemperatur von Silikonkautschuk liegt im Allgemeinen bei -70~-50°C,℃, und mit Spezialrezepturen können -100°C erreicht werden,℃, was seine hervorragende Tieftemperaturleistung zeigt;

(7) Gute Flammschutzeigenschaften, bei Verbrennung werden nahezu keine giftigen oder schädlichen Gase freigesetzt;

(8) Hervorragende Witterungsbeständigkeit sowie chemische Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung, Salzsprühnebel usw.

711-Hydrid-Methylhydrosiloxan-Dimethylsiloxan-Copolymer

Es ist eine farblose transparente Flüssigkeit, die als Vernetzer für die Anwendung von Silikonkautschuk verwendet werden kann.

 

4. Welche Rolle spielen leitfähige Füllstoffe?

Leitfähige Füllstoffe sind die Hauptsubstanzen, die isolierenden Kautschuk elektrisch leitfähig machen. Unter den vielen leitfähigen Materialien ist Ruß das erste verwendete leitfähige Material, wobei Acetylenruß bekannter ist. Er wird durch thermische Zersetzung von Acetylengas bei hohen Temperaturen gewonnen, kurz Acetylenruß genannt. Acetylenruß hat eine hohe Leitfähigkeit und weist im Vergleich zu Metallpulver eine gewisse verstärkende Wirkung auf Kautschuk auf, überlegene Verarbeitungseigenschaften, geringen Widerstand gegen Kautschukvulkanisation und gute Hitzebeständigkeit. Acetylenruß ist aufgrund seiner hohen Struktur im Aggregatzustand des Rußes elektrisch leitfähig. Acetylenruß hat den höchsten Aggregatzustand, und Ofenruß ist höher als Kanalruß. Hochstrukturierte Rußpartikelketten und -netzwerke können leitfähige Komplexe bilden, während niedrigstrukturierter Ruß keine Partikelketten aufweist und die Leitfähigkeit schlecht ist.

5. Was ist der Mechanismus von leitfähigem Kautschuk?

Der Leitfähigkeitsmechanismus von leitfähigem Kautschuk hängt vom verwendeten leitfähigen Material ab. Kohlenstoffbasierte leitfähige Füllstoffe wie Graphit, Ruß usw. wirken durch ihre eigene π electron migration and the formation of electric current in the polymer; metal filler is itself in contact with each other so that the free electrons move and generate electric current. There are several theories about the conductive mechanism of carbon conductive polymers, including the conductive pathway and tunneling effect theory. It is now generally recognized that “electron tunneling” that is, the tunnel effect is the principle of conductive generation. The applied voltage creates an electric field between carbon black particles that are adjacent and spaced by a thin layer of polymer, allowing electrons to pass through The resulting current depends on the path the electrons cross between the two conductive particles.

6. Was beeinflusst die Leitfähigkeit einer Elektrodenplatte?

Die Rolle des leitfähigen Füllstoffs in leitfähigem Kautschuk ist unverzichtbar, daher haben die Eigenschaften des leitfähigen Füllstoffs und sein Gehalt im Kautschuk, das Molekulargewicht des Kautschuks, der Vernetzungsgrad und andere Füllstoffe sowie die Prozessbedingungen einen Einfluss auf die endgültige Leitfähigkeit.

6.1 Warum ist der leitfähige Füllstoff entscheidend?

Die Befüllung mit dem leitfähigen Füllstoff ist am entscheidendsten für die Leitfähigkeit des Kautschuks. Die Leitfähigkeit von mit Ruß gemischtem Silikonkautschuk hängt von der Menge des zugesetzten Füllstoffs ab. Die Wachstumsrate der Leitfähigkeit von leitfähigen Polymeren ist mit zunehmendem Füllstoffvolumen gering, steigt jedoch exponentiell an, wenn das Füllstoffvolumen einen bestimmten Prozentsatz (d.h. die Permeabilitätsgrenze) überschreitet. Acetylenruß mit hohem Strukturgrad und kleiner Partikelgröße kann Kautschuk hohe Leitfähigkeit und mechanische Eigenschaften verleihen. Dies liegt daran, dass bei kleiner Partikelgröße und hoher Struktur der Ruß leicht eine durchgehende Struktur bildet und unter bestimmten Mischungsverhältnissen leitfähig ist.

The shear strength of the conductive silicone rubber material depends on the proportion of carbon black, shear strength, and polymer viscosity. The conductivity of the final product has a similar relationship with the processing performance, but it is more difficult to distinguish the relevant role of various parameters. The processing properties of conductive silicone rubber materials as well as the viscosity and curing properties can be adjusted within a certain range according to the user’s needs.

Auch verschiedene Vulkanisationsverfahren haben einen Einfluss auf die Leitfähigkeit des Kautschuks. Bei rußgefülltem Silikonkautschuk führen zusätzliche Vulkanisation, Peroxidvulkanisation, Strahlungsvulkanisation und Polymerisationsfüllverfahren zu unterschiedlichen endgültigen leitfähigen Eigenschaften; der durch das Polymerisationsfüllverfahren hergestellte vulkanisierte Kautschuk weist die höchste Leitfähigkeit auf. Dies liegt daran, dass bei diesem Verfahren eine maximale Dispergierung der Füllstoffpartikel im Polymer erreicht werden kann.

7. Wie werden Silikonkautschuke angewendet?

Alle Arten von medizinischen elektronischen Instrumenten müssen über eine Elektrodenoberfläche auf einen Körperteil einwirken, wie z.B. physiotherapeutische Geräte, therapeutische Geräte, Halswirbelsäulenbeschwerden, Schultersteife, Lenden- und Beingelenkserkrankungen, Arthritis, Weichteilverletzungen und andere Zustände, die eine gute unterstützende therapeutische Wirkung haben. Es werden niederfrequente Pulse und Meridian-/Nerventheorien genutzt, wobei Hautelektroden an Akupunkturpunkten des menschlichen Körpers zur Stromstimulation eingesetzt werden, um die Meridianfunktion zu aktivieren, Schmerzen zu lindern, Nervenlähmungen zu beseitigen und Krankheiten zu behandeln. Früher wurden für Physiotherapiegeräte-Elektroden hauptsächlich Metallkupferbleche mit Flanellbezug verwendet. Da das Metallmaterial jedoch leicht rostet, wenn es mit dem menschlichen Körper in Kontakt kommt, und sich nicht willkürlich an die Körperform anpassen lässt, ist die Verwendung äußerst unpraktisch. Mit Silikonkautschukprodukten als Elektrodenplatte können unerwartete Ergebnisse erzielt werden.

Die grundlegendsten Bestandteile von medizinischen Elektronikplatten sind Silikonkautschuk-Substrate, um die Anforderungen an medizinische Materialien und die Anforderungen der tatsächlichen Nutzung zu erfüllen, sowie leitfähige Füllstoffe, die ihnen gute leitfähige Eigenschaften verleihen. Sie können eine bessere Leistung erzielen, wenn sie mit anderen Hilfskomponenten kombiniert werden.

8. Wie stellt man Silikonkautschuke her?

Silikonkautschuk ist ein synthetischer Kautschuk mit umfassenden Eigenschaften, der eine ausgezeichnete thermische Stabilität sowie hohe und niedrige Temperaturbeständigkeit aufweist; er kann langfristig bei -60 ℃ ~ 250 ℃ Zustand; Ozonbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und gute elektrische Eigenschaften, Koronabeständigkeit, Lichtbogenbeständigkeit; der elektrische Funke ist sehr stark; chemische Stabilität, Witterungsalterungsbeständigkeit, Strahlungsbeständigkeit, physiologische Trägheit, Atmungsaktivität, hohe Reißfestigkeit. Es kann weit verbreitet im Bereich der medizinischen Geräte eingesetzt werden. Wie machen Sie Ihre Produkte wettbewerbsfähiger?

XJY Silikone ist einer der führenden Silikon MQ-Harz und VMQ-Silikon Hersteller in China mit mehr als 30 Jahren F&E- und Fertigungserfahrung in der Silikonindustrie und mehr als 15 verwandten Patenten und technischer Unterstützung. Unser Hydrogen-Silikonprodukte kann den Anforderungen gerecht werden Medizintechnik aus Silikon und unterstützen die Bereitstellung diversifizierter maßgeschneiderter Lösungen.