Un material termoestable de caucho adecuado para componentes de control de fluidos

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Un material termoestable de caucho adecuado para componentes de control de fluidos

Las propiedades del polyisopreno natural (NR) y del polyisopreno sintético (IR) como materiales termoendurecibles de caucho, poseen propiedades útiles para componentes de control de fluidos médicos y conjuntos de dispositivos.

Además, poseen también un alargamiento extremadamente alto, alta resistencia a la tracción y al desgarro; y una excelente capacidad de  recuperar rápidamente su forma original después de la deformación.

Estas propiedades convierten al IR en un material ideal para aplicaciones médicas que requieren evitar la fuga de líquidos alrededor de instrumentos quirúrgicos, válvulas controladoras de fluidos y membranas reguladoras de presión.

Sus usos específicos son: válvulas y sellos de catéter; válvulas de lugar de inyección innecesarias; válvulas de tabique de hendidura de diagnóstico; diafragmas reguladores de presión antirretorno; válvulas de disco de aleta del ventilador; sellos de alambre guía; y válvulas introductoras laparoscópicas.

Un analizador mecánico dinámico puede enumerar las propiedades dinámicas y comparar diferentes combinaciones de caucho que puedan aumentar la resiliencia. Por ejemplo, el DMA permite a los químicos cuantificar el módulo de complejo dinámico, el módulo de almacenamiento y el módulo de pérdida. Se ha demostrado que aumentar el módulo de almacenamiento y reducir el de pérdida logra una combinación más resistente con histéresis reducida.

Para ajustar las características de la receta de caucho se utilizan varios polímeros y también otros ingredientes, especialmente para ajustar la relación entre los módulos elásticos y de pérdida.

Estas acciones permiten que los químicos hagan coincidir las propiedades del caucho resultante específicamente con la aplicación y con los criterios de la pieza.

Adicionalmente, habrá que cumplir con las regulaciones específicas de la industria para las aplicaciones médicas.

Estas regulaciones contemplan la biocompatibilidad (USP Clase VI e ISO10993), productos farmacéuticos de baja extracción y en otros supuestos los materiales de la lista blanca (FDA 21CFR177.2600).

También poseen limitaciones estrictas en cuanto a rendimiento y pruebas de laboratorio que deben realizarse con estos materiales para cumplir con la citotoxicidad, hemólisis, mutación, ingredientes restringidos, sensibilización, limitaciones en las proporciones máximas de ingredientes, entre otros. Debe lograrse un equilibrio delicado.

Los materiales elastoméricos y las piezas moldeadas deben equilibrarse en 3 aspectos técnicos críticos: propiedades del material de formulación, geometría de la pieza / herramienta y el proceso de moldeo. Cualquier cambio en alguno de ellos impactará en los dos restantes. Si bien el poliisopreno sintético contiene muchas propiedades beneficiosas, la geometría de la pieza y el proceso de moldeo deben considerarse y equilibrarse juntos para lograr un producto exitoso que cumpla con todos los criterios de aplicación.