Comparación de elastómeros para aplicaciones médicas: TPE y caucho de silicona

Índice del contenido

En el mundo de los dispositivos y equipos médicos, la elección de los materiales es fundamental. La silicona y los elastómeros termoplásticos (TPE) son dos elastómeros ampliamente utilizados que se caracterizan por su versatilidad e idoneidad para una variedad de aplicaciones médicas.

En esta publicación de blog, profundizaremos en los atributos clave del TPE y la silicona, comparando sus fortalezas y debilidades para ayudarlo a tomar decisiones informadas cuando se trata de seleccionar el elastómero ideal para sus proyectos médicos.

¿Qué es Elastomero termoplástico?

Golfos médicos compuestos de TPE

Estas resinas TPE se caracterizan por su suave mezcla de termoplásticos combinados con elastómeros, como la fusión de dos polímeros. Los elastómeros son los tipos firmes; se quedan quietos después de ser moldeados. Pero también están los termoplásticos súper flexibles, como los gimnastas del mundo de los polímeros.

Lo que hace que los TPE sean realmente interesantes es que duran más y son mucho más versátiles que otros materiales. ¡Es como tener la resistencia del caucho y la adaptabilidad del plástico en uno!

¿De qué está hecho el elastómero termoplástico?

Es un Fusión de plástico y caucho. Es como un dúo dinámico de polímeros, uno es el plástico resistente y el otro el caucho flexible. Estos dos materiales combinan sus poderes para crear un material que es a la vez fuerte y elástico.. Entonces, en términos más simples, una materia prima de elastómero termoplástico es una mezcla fría de plástico y caucho.

Punto de fusión del elastómero termoplástico

Material de elastómero termoplástico moldeado por inyección y se vuelve cómodo entre 260-320 grados Celsius, que es su punto ideal. Si aumenta el calor a más de 150 grados Celsius, el moldeo por inyección de TPE comienza a hacer un berrinche y se arruga y cruje con el tiempo.

¿Qué es la silicona?

Chupetes compuestos de Silicona

La silicona, o polisiloxano, es súper flexible y también puede soportar temperaturas altas y extremas. Es un campeón contra las llamas, no causa alergias y no daña los productos químicos.. Piense en el caucho de silicona como el compañero superhéroe saltarín, hecho de una mezcla de silicio y material orgánico.

La silicona no puede soportar el vapor, ciertos combustibles, ácidos fuertes o productos químicos complicados.. Encontrará este material versátil en piezas de audífonos, almohadillas para los oídos o mascarillas respiratorias. Se utiliza para usos no lixiviantes .

¿De qué material está hecha la silicona?

La silicona está hecha por el hombre y puede consistir tanto en piezas de plástico como de caucho de silicona líquida. Puedes usar moldeo por inyección de líquido de silicona, cosas duras y cosas blandas. El silicio es un elemento, como un bloque de construcción súper básico, mientras que la silicona es una molécula grande y elegante que se trata de patrones repetidos.

¿El punto de fusión de la silicona?

¡No se derrite, pero seguro que sabe soportar bien el calor extremo! Cuando las cosas se calientan (alrededor de 200 a 450 grados Celsius), el proceso de fabricación y moldeado de silicona comienza a sentirse un poco menos flexible y se vuelve un poco quebradizo. ¿Entonces La zona de confort de la silicona está entre 200 y 300 grados centígrados..

¿Por qué se prefieren el TPE y la silicona para aplicaciones médicas?

¿Por qué a los médicos les encanta usar materiales TPE y silicona en productos médicos? Bueno, aquí está la verdad en términos simples:

  1. Respetuoso con el cuerpo: Los materiales TPE y la silicona no dañan tu cuerpo. No hay reacciones extrañas ni rabietas del sistema inmunológico cuando tocan tu interior.
  2. Súper flexible: Se doblan y estiran, lo que es perfecto para equipos médicos como sellos, tubos y catéteres.
  3. Dureza química: De todos modos, funcionan bastante bien contra la mayoría de los químicos. ¿El personal de limpieza de los hospitales? Pueden manejarlo sin perder sus poderes debido a sus propiedades de resistencia química.
  4. Construído para perdurar: El TPE y el material de silicona pueden recibir golpes, incluso tras esterilizaciones repetidas, y seguir siendo fuertes.
  5. Fácil de moldear: El TPE y la silicona se pueden utilizar para moldear por inyección lSR en todo tipo de formas y diseños para dispositivos médicos.
  6. A prueba de alergias: La silicona no hará que tu piel sensible o tus alergias se alteren.
  7. A prueba de calor: La silicona y el TPE son resistentes a la temperatura, pueden soportar altas temperaturas y son perfectos para la esterilización supercaliente.
  8. Magia transparente: La silicona puede volverse invisible, lo cual es fantástico para los tubos médicos.

Aplicaciones del mundo real en dispositivos médicos

Dispositivos médicos

Las instalaciones sanitarias son como una caja de herramientas llena de diferentes maravillas gomosas. Dos de las mejores opciones son TPE y Silicona, y se eligen porque son súper limpios, no filtran muchas cosas raras y se llevan muy bien con nuestros cuerpos.

Ahora, conozcamos algunos de los dispositivos médicos que deben su existencia a estos héroes gomosos:

Caucho de silicona médica

Imagínese un material que sea como un camaleón pero en el buen sentido. El caucho de silicona médica es precisamente eso. Es agradable para nuestro cuerpo, no produce un ataque cuando hace calor o frío y se puede moldear por inyección en todo tipo de formas para dispositivos médicos.. Lo encontrará en cosas como vías respiratorias, catéteres con balón e incluso sofisticados instrumentos quirúrgicos y piezas de mano.

Guantes

¿Recuerdas esos guantes de látex que usan los médicos? Están hechos de caucho natural, del tipo que proviene de los árboles. También hay guantes sin látex fabricados con elastómeros. Tienen tus manos cubiertas.

Implantes y Prótesis

Los implantes y las prótesis salvan el día en que su cuerpo necesita ayuda. Están hechos de materiales plásticos elastómeros especiales que pueden doblarse y flexionarse.

Tubo medico

Tubo medico

Los tubos médicos se utilizan para todo tipo de cosas y últimamente los elastómeros están causando un gran revuelo en este campo. Ellos son FDA-Aprobados, fáciles de mantener impecablemente limpios y respetuosos con el medio ambiente. Además, son súper resbaladizos, claros y transparentes.

Juntas de jeringa

¿Alguna vez te has preguntado cómo tu jeringa no gotea por todos lados cuando empujas el émbolo? Bueno, puedes agradecer a los elastómeros por eso. Fabrican juntas que sellan perfectamente la jeringa para que ningún medicamento se escape donde no debería.

Mascarillas de Oxigeno

Hablemos de máscaras de oxígeno. También están hechos de elastómeros y estos materiales son geniales porque son súper elásticos. Esto significa que la mascarilla puede amoldarse cómodamente a su rostro, asegurándose de que reciba todo el oxígeno que necesita.

Cara a cara: TPE versus silicona

Aquí hay una comparación directa de TPE y silicona basada en factores clave:

Propiedades mecánicas

  • TPE: Ofrece una amplia gama de opciones de dureza y tiene buena resistencia al desgarro y elasticidad. Adecuado para diversas aplicaciones.
  • Silicona: Conocido por sus excepcionales propiedades de flexibilidad y alargamiento, manteniendo estas características en un amplio rango de temperaturas.

Resistencia al calor

  • TPE: Generalmente menos resistente al calor y se ablanda a temperaturas más bajas, alrededor de 100-150 °C.
  • Silicona: Excelente resistencia al calor, capaz de soportar temperaturas de -40°C a 230°C o más.

Cost

  • TPE: Más rentable debido a procesos de fabricación más sencillos y menos costosos.
  • Silicona: Más caro, en gran medida por la complejidad de su proceso de fabricación y mayores costes de materia prima.

Facilidad de fabricación

Dispositivos médicos
  • TPE: Fácil de procesar con métodos estándar de fabricación de termoplásticos, no requiere curado.
  • Silicona: Requiere una fabricación más compleja, incluido el curado, lo que puede aumentar el tiempo y los costos de producción.

Resistencia química

  • TPE: Buena resistencia química pero puede no ser tan inerte como la silicona.
  • Silicona: Altamente resistente químicamente, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieran esta propiedad.

Biocompatibilidad

  • TPE: Puede formularse para que sea biocompatible para aplicaciones médicas y de contacto con alimentos.
  • Silicona: Ampliamente reconocido por su biocompatibilidad, utilizado ampliamente en aplicaciones médicas y de calidad alimentaria.

Durabilidad

  • TPE: Buena durabilidad, aunque el rendimiento a largo plazo puede degradarse debido a factores ambientales y a la radiación UV.
  • Silicona: Conocido por su durabilidad y estabilidad a largo plazo, incluso en condiciones adversas.

Más allá de las propiedades mecánicas: sellado y esterilización

industria medica

Cuando se trata de garantizar que los dispositivos médicos sean seguros y funcionen como deberían, elegir los materiales adecuados es muy importante. Dos opciones populares en el mundo médico son los elastómeros termoplásticos y la silicona. Analicemos sus diversas propiedades de sellado y superpoderes de esterilización:

Sellado

TPE: Los TPE son excelentes para sellar porque pueden doblarse y apretarse en todo tipo de formas, lo que los hace perfectos para tubos médicos, juntas y Juntas tóricas.

Silicona: La silicona es la más poderosa en términos de resistencia al calor y sellado. Puede crear un sello sólido como una roca incluso cuando las cosas se ponen muy calientes o frías. Es la opción ideal para dispositivos médicos implantables y juntas para equipos médicos importantes.

Esterilización

TPE: El caucho termoplástico puede soportar varios métodos, como gas, radiación y vapor, pero los detalles específicos pueden variar según el tipo exacto de TPE y lo que se mezcla con él.

Silicona: La silicona se ríe del vapor del autoclave y es la mejor amiga de los métodos de gas y radiación. Puede soportar ser esterilizado una y otra vez sin sudar, lo que lo convierte en la mejor opción para dispositivos que necesitan una limpieza frecuente.

Elegir los materiales adecuados: TPE frente a silicona

Mascara de oxigeno

LSR y TPE: dos materiales diferentes con ventajas. ¿Elegir el material adecuado para uno? Bueno, es como elegir un coche: depende de tu viaje, de tu bolsillo y de lo rápido que quieras ir.

¿Cuándo es el LSR la mejor opción?

Cuando estás en una situación de frío y calor, LSR es la superestrella. Puede soportar moldeo a presión tanto en ambientes abrasadores como fríos. Esto convierte a LSR en la mejor opción para conciertos sensibles a la presión, como dispositivos médicos que manejan fluidos, equipos quirúrgicos sofisticados y dispositivos de salud.

Es respetuoso con la piel, por lo que no hay necesidad de preocuparse por la irritación al usarlo en dispositivos respiratorios y dispositivos portátiles de control de glucosa.. Tiene una gran cantidad de trucos, como hacer válvulas de pico de pato, piezas de audífonos e incluso tetinas para biberones.

Los usos del caucho de silicona líquida, LSR, no están limitados. El caucho de silicona líquida tiene muchas aplicaciones médicas, como por ejemplo:

  • Válvulas, membranas y diafragmas de pico de pato
  • Piezas de audífonos/almohadillas para los oídos
  • Mascarillas respiratorias
  • Tetinas para biberones / Chupetes

¿Cuándo son los TPE la mejor opción?

TPE

Ahora, cuando quiera ahorrar algo de dinero y aun así obtener un buen rendimiento, TPE es su elección.. Es más barato que el LSR y funciona bien con el calor: puede soportar un poco de mal genio.

Encontrará TPE en cosas como biberones, tapas de biberones e incluso artilugios resistentes a impactos. También es una elección inteligente en el mundo médico, especialmente para los guantes. Además, es reciclable, lo que es respetuoso con el planeta.

Dependiendo de sus requisitos, los usos de los TPE incluyen elementos tales como:

  • Biberones
  • Tapas de botella
  • Forros de cierre
  • Dispositivos resistentes a impactos y carcasas de componentes.
  • Anillos de sello
  • Juntas

Si comienzas a agregar cosas como plastificantes, antioxidantes y potenciadores de procesamiento, podrías terminar con algunas cosas extra volátiles que no deseas. Especialmente si tus artilugios se destinan a dispositivos médicos y material científico, debes vigilar de cerca esos niveles.

Consideraciones reglamentarias y de seguridad para TPE y silicona

ISO

Crear dispositivos médicos seguros con materiales como elastómeros termoplásticos y silicona no es tarea sencilla. Estos son los aspectos clave a tener en cuenta en el proceso de fabricación y moldeo por inyección de TPE y silicona:

  • Verificación de biocompatibilidad: Asegúrese de que los materiales no hagan que su cuerpo se ponga nervioso. Seguimos Normas ISO 10993 para estar seguro.
  • Trabajo de detective de materiales: Investigar la composición química y la pureza de los materiales.
  • Guerra bacteriológica: Asegúrese de que estos materiales puedan resistir los métodos de esterilización comunes. No queremos sorpresas desagradables.
  • Longevidad del material: Compruebe si pueden recorrer la distancia sin desmoronarse. Queremos materiales que puedan seguir el ritmo del maratón, no velocistas.
  • Alerta de productos químicos ocultos: Investigue si estos materiales tienen alguna interacción química secreta con nuestro cuerpo humano u otras drogas.
  • Sigue las reglas: Tenemos que ceñirnos a las normas establecidas por la FDA (en EE. UU.) o MDR de la UE (en Europa). Hay papeleo y pruebas involucradas, como cualquier industria médica u otro negocio serio.
  • Gestión de riesgos: Identifique y aborde cualquier riesgo potencial que pueda surgir con el uso de estos materiales.
  • Control de calidad: Continúe con el buen trabajo siguiendo la norma ISO 13485. Es como mantener su equipo: siempre en óptimas condiciones.
  • Reloj de mercado: Incluso después de que nuestro producto esté disponible, debemos vigilarlo.

Conclusión

En conclusión, cuando se trata de elegir elastómeros para aplicaciones médicas, el TPE y la silicona son dos opciones fantásticas, cada una con sus puntos fuertes. Recuerde, el TPE ofrece versatilidad y rentabilidad, mientras que la silicona cuenta con una excelente resistencia y biocompatibilidad. Por lo tanto, la próxima vez que diseñe un dispositivo o producto médico, sopese estos factores cuidadosamente.

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David

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