硅胶圈、金维密封科技、夜光硅胶圈

  绝缘子为什么用硅橡胶

从十九世纪后半叶开始，在架设输电线路时，适用于高压的绝缘材料是陶瓷和玻璃。进入廿世纪40年代，由于高分子材料的问世，陶瓷和玻璃已不再是极好的绝缘体材料，欧美国家着手研究聚合物绝缘子。而后对电绝缘体的物理性能、电性能、长期可靠性和形状进行了研究，且生产率也得到了不断的提高。

　　可以代替陶瓷和玻璃的高分子材料中，硅橡胶从60年代就有了实用业绩，在几种聚合物中脱颖而出。硅橡胶绝缘子比陶瓷绝缘子具有更多的优势。首先，它重量轻，容易操作且安全;另外，陶瓷绝缘子经常遭受破裂的困扰，一种冲击它就会破损。而硅橡胶绝缘子则能抗击车辆碰撞电线杆之类的机械冲击。

　　虽然其它高分子材料也具有以上所介绍的优点，但只有硅橡胶不会对环境造成太大的污染。聚合物绝缘子能防水，因而就不会发生因水滴落下而发生漏电和表面电弧现象。硅橡胶绝缘子的防水性比其它聚合物绝缘子恢复得快，是一种在恶劣环境中能长期使用的耐久性材料。

　　文中对高压电绝缘用的硅橡胶的特征进行说明，并介绍最近的发展趋势。

　　1 硅橡胶的特征

　　1.1硅氧烷健的化学特征

　　1.1.1化学性能稳定的化学键

　　硅橡胶的主链是由硅氧烷(Si-O)链构成的。由于这种键上的Si、O的负电性分别为1.8与3.5，充气硅胶圈，差异很大，所以形成如图1(略)所示的极化结构，它具有离子键性质。这样，Si-O的键能比C-C键能高(见表1)。另外，①由于主链离子键的性质，而使C-H的离子性质减弱，不容易受其它分子攻击，所以其化学稳定性好;②由于Si不会形成双键和三键，所以难以形成主链分解的起点(由于这一原因致使Si-C键相当稳定)，进而导致硅橡胶的主链更加稳定。  

1.1.2高柔软性聚合物

　　硅氧烷的键角(Si-O-Si)大(130°-160°)，其自由度比有机聚合物(C-C，C：110°)的高。而Si-O键距离(1.64A)也比C-C的(1.5A)大。也就是说，聚合物分子整体运动容易

　　(3)螺旋结构(图2(略))

　　由于聚硅氧烷呈螺旋结构，主链上的硅氧烷键因离子键引力向内，外侧是侧链相互作用弱的jiaji，所以聚硅氧烷分子间引力变小。

　　1.2硅橡胶的特性

　　根据1.1节介绍的化学特征，硅橡胶有如下特征，它可用于高压电绝缘场合。

　　1.2.1耐热和耐寒性

　　由于硅橡胶的键能高、化学稳定性好，所以其耐热性比有机聚合物的好。再者，硅胶圈，由于分子间相互作用力弱，所以玻璃化温度低，耐寒性也好。因此，在地球上的任何地区使用，其特性都不会变化。

　　1.2.2防水性

　　由于聚硅氧烷的表面为jiaji基团，所以它具有疏水性，因而可用于防水。

　　1.2.3电性能

　　硅橡胶分子中的碳原子数比有机聚合物的少，所以其抗电弧性、耐漏电性非常好。加之，即便燃烧也会形成绝缘的硅，所以其电绝缘性优异。

硅橡胶在医学上的应用

一、随着化学工业的发展，高分子材料日益代替过去的金属材料（如金、银、铂及其他钢等）及生物性材料（如骨、软骨等）在临床上得到了广泛的应用，人体医用硅橡胶就是高分子材料中的一种。

医用级硅橡胶是制备人工及其配件、各种医用管材、片材、型材的基本原料。硅橡胶除了可满足医用高分子材料的基本要求外，还具有耐热、耐寒、耐生物老化、对人体组织的反应极小、较好的物理和机械性能等特点，符合医用高分子材料的要求，成为医用高分子材料中最为典型的有机硅高分子材料，在医疗卫生领域的应用越来越广泛。

二、硅橡胶的医用特性发现于1945年。进入20世纪60年代，国外相继出现了不少有关硅橡胶作为人体植入材料和医疗制品应用的报道。特别是硅橡胶在心脏起搏器、心脏瓣膜中的应用，不仅使成成千上万的患者获得了新生，而且也为其他医用制品的开发起到了很大的促进作用。20世纪60-70年代，国外已有许多医用硅橡胶制品（硅橡胶乳房、指关节、眼眶底托、气管插管、耳廓、引流管、腹膜透析管、带气囊分道导管、导尿管等）投入了临床应用。我国对医用硅橡胶制品的研发和应用始于20世纪60年代，但大量的基础研究及产品试制工作还是在70年代后进行的。特别是近几十年来，硅橡胶作为生物适应性材料的研究已取得了很大的进展，并且有许多功能化、系列化的医用硅橡胶制品投入了临床应用。

三、硅橡胶的医学用途

硅橡胶按照在医疗、医用及卫生行业的应用可以大致归纳为：长期留置于人体内的组织代用品、短期留置人体内的医用器械、医用器械、药物缓释体系、体外用品等几个方面，下面分别论述。

3.1长期留置于人体内的组织代用品

这类的组织包括引流装置、人工肺，植入物、人工脑膜、喉头、人工手指、手掌关节、人造鼓膜、牙齿印模及托牙组织面软衬垫、人工心脏瓣膜附件等。

引流装置是最早的硅橡胶植入物，1955年美国道康宁公司生产出上第1套硅橡胶引流装置，可把引到胸腔或腹腔内，效果甚佳；至今仍被成功地应用于医疗方面，而且至今为止，硅橡胶仍是这一装置的唯1材料。

1953年起，国内外就开始采用各种材料制作人工腱，作为肌腱的性替代物，人工肌腱必须满足以下条件：植入后无异物反应，可屈性和绕弯性好、不变形，可与受体腱牢固结合，结合部与肌腱本身都能承受一定拉力而不断裂，与周围组织不发生粘连，容易消毒，筛选了多种材料后，发现用硅橡胶管作为人工腱材料修复屈肌腱的可行性较大；这是由于包裹硅橡胶管形成的假鞘能防止受体腱与周围组织粘连，使病人很快恢复功能。

3.2短期留置人体内的辅助医用器械

硅橡胶制品作为人体内的辅助医用器械课短期留置体内，起到补液、抢救、引流注入、防粘连或消泡作用，这类器械包括静脉插管、导尿管、动静脉外瘘管、腹部透析管、接触眼镜、输血管、泄压管、胸腔引流管、胃镜套管、通气管、导液管和鼻插管等。

3.3医用器械上的关键部件

这些部件包括人工心肺输血泵管、膜式人工心肺机、胎儿吸引器和人工血液循环装置等。

3.4在整型和修复方面的应用

近20年来，硅橡胶在整型和修复术方面也取得了广泛的应用，例如：用硅橡胶修补面容的缺陷，治外耳的缺损，进行颅骨和胸部的整型手术以及修补内脏等，还有现在争议很大的人工乳房。

人工乳房是安全性争议大的产品，国外将人工乳房植入体内已有30多年的历史，也发生了一些问题（如渗漏、异物反应）；目前我国对这一制品的前途也采取了较谨慎的态度，但除去美容作用外，对于先天性乳房发育不良者或者因病造成缺陷者仍具有较强的吸引力。

3.5在药物缓释体系中的应用

延长药物的疗效和提高药物作用的专一性和安全性是药物研究中的一个重要课题。

1957年硅橡胶材料开始用作控制释放药物的包裹材料，1964年Folkman和Long首先证明，在封闭的硅橡胶管内，夜光硅胶圈，药物可以缓慢释放出来，而且在相当长的一段时间里可在体内维持一定的药物浓度。

随着研究的深入，人们发现硅橡胶具有良好渗透性及透过性，是理想的药物缓释材料；药物正是利用了硅橡胶的这种特性，透过硅橡胶进行有效的控制释放和缓慢扩散。

利用硅橡胶控制药物释放的方式主要有两种：一是包封型，即以药物为核心，外用硅橡胶薄膜包封；这种载式相当于将高分子膜囊作为药物的“仓库”，因此也称为储库剂或膜制剂。二是颗粒分散型，即药物以微粒形式分散在硅橡胶基质中，它随药物释放速度的加快及时间的增长而变小；但制造比较简单，只需将药物和硅橡胶混匀、成型即可。

在药物缓释体系中的应用包括硅橡胶胶nang、长效避孕药具、基质型药物缓释制剂、皮肤吸收型制剂等。

3.6用作体外用品

由于硅橡胶薄膜具有良好的透氧、透二氧化碳特性及与人体皮肤水分蒸发量相近的透湿性，对人体没毒、无害、不过敏、不易引起异物反应或排斥反应等优点，在经尼龙、聚酯纤维等增强后可用作人工皮肤。

此外，加成型硅橡胶可用于非手术的女性输卵管粘堵绝育，这种方法比较理想；目前已成为接受性绝育的妇女可选择的重要方法，在硫化前，硅橡胶粘度小，便于注射；硫化后，硅橡胶硬度适中、近似软骨，具有伸展性，对周围组织无刺激作用，不会引起炎症和异物反应。

3.7其它应用医用

硅橡胶除了上述应用外．还应用于生物医学工程领域。主要包括医疗用装置、医用电极、生物植入传感器的外包装材料。

腹腔内化liao输药装置是一种全硅胶植入式腹腔内化liao导管系统。该装置以医用硅橡胶为原料．由储药盒和导管组成.医用电极(板)与人体接触，因此要求材料柔软、舒适、呈生理惰性、对人体没毒、对皮肤无刺激、透气性能好。在使用过程中还要承受高温高压、消毒，且性能不受影响，要满足上述要求，硅橡胶作为基材较为合适。

生物传感器应用广泛，不仅在基础研究、临床医学、食品发酵、环境保护等方面显示了美好的前景，而且在活体应用方面也已成为可能。其中，两种生物传感器—— 生物医学电极和植入传感器是活体应用较为典型的例子。供移植使用的生物传感器外面通常需要一层包装材料．用来隔开周围的生理环境。因此，活体应用尤其是植入人体的生物医学设备对材料的可靠性、耐久性、生物相容性等提出了更高的要求。而硅橡胶具有弹性好、生物相容性佳等特点，因此在电极外的硅橡胶层可以很薄，水和其它小分子可以自由通过。这种硅橡胶可以作为一种葡萄糖敏感电极的外包装，用来监控和调节糖尿bing人血液中的葡萄糖水平。

四、医用硅橡胶的发展方向

随着生物医学工程、组织工程的发展，对材料的技术和性能要求日益提高，就硅橡胶而言，如何使其充分应用于生物工程和组织工程是今后研究工作的主要方向。如生物传感器是当今引入瞩目的一项生物技术，生物传感器的微型化、与生物体的适应性等，将成为与人工脏器相关的重要研究课题，作为人工脏器的主要材料硅橡胶，htc耳机硅胶圈，未来发展潜力巨大。

目前我国医用硅橡胶发展落后，今后要加快发展步伐，首先应建立医用有机硅材料产业化生产基地；重点突破植入人体的医用有机硅材料及装置性能、质量评价技术；拓展硅橡胶的应用领域；促使我国医用硅橡胶材料形成系列化、高dang化、规模化、标准化经营模式。