目前應用最為廣泛的兩種橡膠材料是矽橡膠和聚氨酯,聚氨酯具有良好的生物相容性、優異的力學性能、易成型加工、性能可控等優點;矽橡膠具有生理惰性和生物相容性好等優點,這兩種材料很早就被醫學上發現,並不斷地被業內人士關注與研究。
聚氨酯彈性體之所以能廣泛應用於生物醫學領域,與它所具備的優異性能是分不開的。其主要性能有優良的凝血性能;毒性實驗結果符合醫用要求;臨床應用中生物相容性好,無致畸變作用,無過敏反應;具有優良的韌性和彈性,加工性能好,加工方式多樣,是製作各種醫用彈性體製品的首選材料;具有優異的耐磨性、軟觸感、耐濕性、耐多種化學藥品性能。
目前,醫用聚氨酯根據製品有人工心髒瓣膜、人工肺、骨黏合劑、人工皮膚、燒傷敷料、心髒起博器絕緣線、縫線、各種夾板、導液管、移植血管、氣管、齒科材料、插入材料、計劃生育用品等。
矽橡膠作為一種性能優良的醫用高分子材料,無論是在橡膠行業還是在醫學領域都受到了專業人士的關注。其原因是,第一,用作橡膠醫用材料其技術含量高、成本低、附加值高、經濟效益十分可觀;第二,利用矽橡膠的醫用特性。既能解決醫術上不少難題,也可使患者獲得滿意療效;第三,橡膠來源廣泛、便於生產和細加工,具有較好的社會效益和經濟效益。
從醫用矽橡膠雜件的開發研製趨勢來看,製品的數量和用量在逐年增加,用途也不斷擴大。目前,醫用矽橡膠製品廣泛應用於腦外科、耳鼻喉科、胸外科、腹外科、內科、泌尿科、骨科及整形等各種領域,如人工顱骨、人工鼻梁、胃管、人工腹膜、人工指關節、人工皮膚、軟組織擴張器、人工乳房等。
而聚氨酯彈性體是由軟鏈段和硬鏈段交替鑲嵌組成的、含有許多-NHCOO-基團的極性高聚物,通過選擇適當的軟、硬鏈段結構及其比例,就可以合成出來既具有良好的物理機械性能,又具有血液相容性和生物相容性的醫用高分子材料。
橡膠製品之所以被廣泛地應用在醫學領域,主要是由於本身的性質與結構特性有關,例如用於醫療藥劑密封包裝的膠塞要求具有一定的彈性,針刺後仍能保持原有的密閉性和氣密性,並且不能有碎屑掉下來。但是矽膠管本身的特性是難以滿足現在醫學上需要的,這就需要通過對橡膠進行改性或添加一些試劑來改變其本身的不足,以滿足在醫療上的應用。
矽橡膠是以高分子量的線型聚有機矽氧烷為基礎,添加某些特定組分,再按照一定的工藝要求加工後,製成具有一定強度和伸長率的橡膠態彈性體。
用作醫藥材料的矽橡膠,具有較高的耐溫性、耐氧化、疏水性、柔軟性、透過性、耐老化透明度高、生理惰性、與人體組織和血液不粘連、生物適應性好、無毒、無味、不致癌等一係列優良特性。