КОМПОЗИЦИЯ I-II, СОДЕРЖАЩИЕ ЕЕ ИЗДЕЛИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ
COMPOSITION I-II, ARTICLE CONTAINING SAME AND USE THEREOF

Воплощения настоящего изобретения относятся к вулканизируемой композиции, состоящей из двух частей, к способам получения этой композиции, к ее изготовлению и к способам ее стерилизации, к медицинскому и немедицинскому применению этой композиции, к способам применения или к терапии этой композицией, к устройству, включающему эту композицию, и к ее предшественнику, включающему стерилизуемую композицию предшественника. В частности, некоторые воплощения изобретения относятся к стерилизуемой или стерильной композиции для медицинского применения, в частности, в терапии ран, более конкретно в качестве материала для тампонирования раны или заполнителя раны, который можно формовать и структурировать по форме раны, либо в качестве клея или герметика повязки на рану, наиболее конкретно для применения в терапии ран отрицательным давлением (NPWT, negative pressure wound therapy).
Предшествующий уровень техники
NPWT является относительно новым методом лечения открытых ран. Кратко, терапия отрицательным давлением может помочь при закрытии и заживлении многих форм "не поддающихся заживлению" ран за счет уменьшения отека ткани; стимуляции кровотока и образования грануляционной ткани; удаления избыточного экссудата, и, кроме того, может уменьшить бактериальный груз (и, следовательно, риск инфекции). Кроме того, данная терапия дает возможность меньшего беспокойства раны, приводя к более быстрому заживлению. Системы терапии с помощью локального отрицательного давления (TNP; Topical negative pressure) могут также способствовать заживлению ран, закрытых операционным путем, за счет удаления жидкости, а также способствуя стабилизации ткани в положении соединения краев раны швом. Дополнительное полезное применение терапия TNP может найти при применении трансплантатов и лоскутов, где важно удаление избыточной жидкости, и необходим тесный контакт трансплантата с тканью в целях обеспечения жизнеспособности ткани. В характерном случае при NPWT полость или поверхность раны заполняют или покрывают материалом, дающим возможность передавать частичный вакуум (то есть не полностью спадаться) на раневое ложе при приложении к области раны отрицательного давления, а также дающим возможность жидкостям проходить из раневого ложа в направлении источника отрицательного давления. Существует два основных метода NPWT, то есть методы марлевого и пенного типа. Метод марлевого типа включает применение дренажа, обернутого марлей, покрытого герметичной повязкой. Метод пенного типа включает применение пены, помещаемой на рану или в рану, на которую также накладывают сверху герметичную повязку. Одно воплощение направлено, прежде всего, на пенный тип NPWT. Дополнительные воплощения направлены либо на пенный, либо на марлевый тип NPWT, либо на дополнительный тип NPWT, при котором применяют герметичную повязку в виде комбинации, либо предварительно формованную с дополнительными поглощающими или распределительными слоями или тому подобным.
Хорошим материалом для применения NPWT на основе пены, который дает хорошую устойчивость к сжатию при нагрузке, является гидрофобная, сетчатая полиуретановая пена, имеющая высокий свободный внутренний объем.
Тем не менее, изделия, имеющие высокий свободный внутренний объем, склонны к плохому складыванию, поскольку их структура должна механически поддерживать их высокий свободный внутренний объем, что характерно в случае пен, применяемых при NPWT.
Следовательно, тампонирующий материал для применения при NPWT необходимо формовать таким образом, чтобы он совпадал с тампонируемой раной. В характерном случае медицинский работник (врач или медсестра) достигает этого путем отрезания предварительно формованного блока пены, приблизительно соответствующего ране, используя скальпель, нож или ножницы. Эта работа может быть сложной, а также существует вероятность внесения загрязнения, кроме того, эта работа требует от медицинского работника затрат времени, является грязной для него и действительно может быть опасной в связи с возможностью загрязнения области раны частичками пены или травматизма в процессе отрезания. Соответственно, процесс формования повязки на рану в настоящее время является нерешенной проблемой в области NPWT.
При лечении ран известно применение литьевых композиций. В документе WO 2009/156709 описана терапия ран локальным отрицательным давлением, или вакуум-терапия, где покрывающий элемент или хирургическая салфетка для раны сконструированы из материалов на основе силикона или полиуретана, что обеспечивает по существу воздухонепроницаемый герметик на ране, в котором вакуумную соединительную трубку или катетер для соединения с источником отрицательного давления формуют или приклеивают на месте, чтобы уменьшить вероятность утечки отрицательного давления. Салфетка может быть изготовлена путем отливки вулканизируемого нагреванием силиконового эластомера, состоящего из двух частей, сверху вакуумного катетера, расположенного в форме. Полученную в результате салфетку можно стерилизовать облучением и упаковывать в стерильном виде до потребности в применении путем наложения сверху пенного или марлевого заполнителя раны.
Повязка на рану на основе силиконовой пены RTV-2 (присоединительной вулканизации, состоящей из двух частей, вулканизируемой при комнатной температуре) Cavi-Care продается в нестерильном виде. В документе US 5153231 раскрыта композиция, способная обеспечивать вспененную медицинскую повязку низкой плотности путем высвобождения двух компонентов в смесительный сосуд путем разрыва их индивидуальной упаковки, смешивания и распределения или отливки на поверхности, такой как открытая рана, и предоставления возможности вулканизации смеси при комнатной температуре.
Было бы полезно обеспечить отливаемый in-situ заполнитель для раны в форме силиконовой пены RTV-2 (вулканизируемой при комнатной температуре). Было бы также полезно обеспечить отливаемый in-situ клей или герметик для хирургической салфетки или повязки для NPWT. Проблема состоит в том, что для того, чтобы заполнитель, клей, герметик для раны или тому подобные средства RTV-2 (вулканизируемые при комнатной температуре) были коммерчески жизнеспособны, эта система из двух частей должна быть доступна в стерильном виде.
Если необходимо, чтобы изделие для медицинского применения было стерильным в момент применения, существует хорошо известный принцип, что оно должно быть изготовлено с использованием асептической обработки только тогда, когда заключительная стерилизация невозможна. Чтобы обеспечить высшие уровни гарантии стерильности медицинского изделия, оно должно быть окончательно стерилизовано в его конечной упаковке.
Хотя в продаже имеются стерильные вспененные материалы повязок на рану, такие как Аллевин™, покрывающий элемент для раны, состоящий из полиуретановой пены, и полиуретановый заполнитель раны, состоящий из черной пены ("Granufoam"), поставляемый в упакованном виде в разъемном пакете, по-видимому, ни силиконовая композиция RTV-2, состоящая из двух частей, ни вообще какая-либо композиция RTV-2, вспениваемая или не вспениваемая, не имеется в продаже в стерильном виде, поскольку систему, состоящую из двух частей, перед вулканизацией либо окончательно стерилизуют в первичной упаковке, либо стерилизуют, а затем асептически упаковывают. Кроме того, способ стерилизации этих систем, по-видимому, недоступен.
Одна из целей настоящего изобретения состоит в разработке улучшенной вспениваемой окончательно стерильной силиконовой композиции RTV-2. Следующая цель состоит в разработке улучшенного окончательно стерильного заполнителя раны, который может быть удобно приспособлен к форме раневой полости. Следующая цель состоит в разработке не вспениваемой или частично вспениваемой окончательно стерильной силиконовой композиции RTV-2. Следующая цель состоит в разработке окончательно стерильного клея или герметика, который может быть удобно нанесен вокруг раневой полости.
При попытке найти путь стерилизации вспениваемой вулканизируемой силиконовой композиции, состоящей из двух частей, которая может быть отлита в желаемую форму и вулканизирована in situ с образованием формованной трехмерной структуры, авторы изобретения обнаружили, что большинство методов стерилизации, которые в характерном случае применялись бы для стерилизации материала, непригодны или неспособны к стерилизации композиции без ее разрушения. То же подтвердилось при попытке найти путь стерилизации клея или герметика, состоящего из двух частей.
6
Стандартные методы окончательной стерилизации обеспечивают гарантию стерильности, составляющую 10. Привлекательным путем стерилизации оказалось облучение. Данный путь является экономичным, поскольку требуемая упаковка легко доступна.
Типичная доза для достижения требуемого уровня уничтожения микроорганизмов для окончательной стерильности, составляет 25 кГр (килогрей). Однако при гамма-облучении в дозе, составляющей 25 кГр, полидиорганосилоксановая композиция RTV-2 Rhodorsil RTFoam 3240, включающая жидкие преполимерные смеси часть А и часть В, страдала заметным увеличением вязкости части А, при этом часть В образовала твердый эластомер. Полученная в результате стерильная композиция была явно неспособна к смешиванию и отливке.
На увеличение вязкости можно влиять путем уменьшения уровней дозы гамма-облучения до 15 кГр и даже до 10 кГр, тем не менее, на протяжении широкого диапазона доз гамма-облучения облучение изменяет физические свойства частей композиции, причем увеличение вязкости наблюдают при всех уровнях дозы.
Краткое описание изобретения
Неожиданно авторы изобретения обнаружили путь стерилизации упакованных композиций RTV-2, при котором композиция способна выдерживать дозы облучения, достаточные для стерилизации, без ее разрушения.
Соответственно, согласно первому воплощению настоящего изобретения предложена вулканизируемая композиция, содержащаяся или пропорционально распределенная между по меньшей мере одной частью А и по меньшей мере одной частью В композиции, где по меньшей мере одна часть А включает:
(i) один или более чем один алкенил-содержащий преполимер,
содержащий по меньшей мере одну алкенильную группировку на молекулу,
и по меньшей мере одна часть В включает:
(ii) один или более чем один SiH-содержащий преполимер, содержащий по меньшей мере одно звено SiH на молекулу,
и композиция дополнительно включает:
(iii) катализатор для вулканизации путем присоединения алкенил-содержащего преполимера (i) к SiH-содержащему преполимеру (ii),
где преполимер (ii) по существу отсутствует в части А, а преполимер (i) по существу отсутствет в части В. Предпочтительно части композиции закрыты внутри барьерными средствами, таким образом, чтобы предотвратить их загрязнение.
В следующем предпочтительном воплощении изобретения предложена вулканизируемая композиция для применения в качестве материала заполнителя раны в терапии ран отрицательным давлением, содержащаяся или пропорционально распределенная между по меньшей мере одной частью А и по меньшей мере одной частью В композиции, где по меньшей мере одна часть А включает:
(i) один или более чем один алкенил-содержащий преполимер, содержащий по меньшей мере одну алкенильную группировку на молекулу,
и по меньшей мере одна часть В включает:
(ii) один или более чем один SiH-содержащий преполимер, содержащий по меньшей мере одно звено SiH на молекулу;
и композиция дополнительно включает:
(iii) катализатор для вулканизации путем присоединения алкенил-содержащего преполимера (i) к SiH-содержащему преполимеру (ii),
где преполимер (ii) по существу отсутствует в части А, а преполимер (i) по существу отсутствет в части В,
где по меньшей мере одна часть А и по меньшей мере одна часть В композиции приспособлены к тому, чтобы данные части композиции можно было распределять контактным путем, способствующим их тесному контакту и вулканизации, а также образованию пористой пены, подходящей для передачи отрицательного давления. Альтернативно эта композиция может быть полезна в терапии ран отрицательным давлением в качестве клея или герметика, который способен к приклеиванию хирургической салфетки дли терапии ран отрицательным давлением, или который непроницаем для воздуха. Предпочтительно части композиции герметично закрыты внутри барьерными средствами таким образом, чтобы предотвратить их загрязнение,
В вышеописанных воплощениях катализатор может присутствовать в инертной части композиции или предпочтительно по меньшей мере в одной части А. Целесообразно по меньшей мере одна часть А и/или по меньшей мере одна часть В является стерилизуемой облучением или стерилизованной облучением, либо одна из них является стерилизуемой облучением или стерилизованной облучением, а другая является стерилизуемой или стерилизованной другими средствами.
В вышеописанных воплощениях выражение "преполимер … по существу отсутствует" означает, что в определенной части композиции отсутствует обнаружимое количество определенного преполимера, или, если он присутствует, то его количество недостаточно, чтобы вызвать такое увеличение вязкости этой части композиции, при котором соответствующие части были бы неспособны к тесному контакту, например, к течению, в целях распределения и смешивания с получением в результате вулканизированного продукта. Предпочтительно преполимер (i) по существу полностью составляет реакционный полимер, находящийся в части А композиции, способный вступать в реакцию гидросилилирования, а преполимер (ii) по существу полностью составляет реакционный полимер, находящийся в части В композиции, способный вступать в реакцию гидросилилирования. Более предпочтительно преполимер (i) и/или (ii) по существу полностью составляет реакционный полимер, находящийся в части А и/или части В композиции, соответственно.
Хотя понятно, что преполимеры включают некоторое количество различных молекул, различающихся по длине цепи и составу звеньев, и что реакционный преполимер, отличающийся от (i) или (ii), может присутствовать в следовом количестве, определенные воплощения включают композиции, в которых это следовое количество недостаточно, чтобы взаимодействовать с преполимером (i) или (ii), содержащимся в той же части, в ходе стерилизации облучением, например, в такой степени, чтобы вязкость этой части композиции увеличилась на значение, составляющее более 0% и вплоть до 5 масс.%, и/или в такой степени, чтобы влиять на свойства пены, такие как уменьшение объема, составляющее более 0% и вплоть до 5%. Следовательно, например, часть композиции, не включающая катализатор, такая как часть В, может включать следовое количество преполимера (i), составляющее более 0% и вплоть до 5 масс.%. Если часть А не включает катализатор, данная часть композиции может включать следовое количество преполимера (ii), составляющее более 0% и вплоть до 5 масс.%, что, тем не менее, не является предпочтительным. Предпочтительно преполимер (ii) полностью отсутствует в части А.
Преполимеры включают распределение дискретных полимерных цепей, имеющих различное число реакционных групп. Соответственно, более точной мерой следового количества одной части композиции в другой является отношение реакционных групп. Соответственно, авторы изобретения обнаружили, что часть В композиции может включать следовое количество преполимера (i), представленное в виде молярного отношения (звено или группировка Si-Н)/(алкенильное звено или группировка), большего или равного 2000, предпочтительно большего или равного 5000, более предпочтительно большего или равного 10000.
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что по меньшей мере одну часть А, и предпочтительно обе из по меньшей мере одной части А и по меньшей мере одной части В, можно целесообразно подвергать дозе облучения, достаточной для ее окончательной стерилизации.
В настоящем описании ссылка на берьерные средства для предотвращения загрязнения соответствующих частей А и В композиции относится к любому химическому или механическому барьеру, предотвращающему заражение инфекционными агентами, способными к размножению, или загрязнение примесями, способными к взаимодействию с преполимерами (i) и/или (ii), либо другим путем предотвращающему прохождение веществ, которые вредно влияют на взаимодействие частей А и В композиции, например, потерю компонентов композиции за счет протекания. Предпочтительно барьерные средства способны предотвращать заражение бактериями или вирусами, более предпочтительно патогенными бактериями или вирусами, и потерю компонентов композиции.
Подробное описание изобретения
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что, несмотря на то, что стандартный цикл облучения не стерилизует имеющиеся в продаже композиции без разрушения их способности к образованию вулканизированного полимера, обладающего нужными свойствами, модифицированные композиции будут выдерживать такой цикл и полностью подходят для получения окончательно стерильной композиции RTV-2, до сих пор неизвестной и недоступной.
Воплощения изобретения могут быть применимы к любым композициям RTV (вулканизируемым при комнатной температуре), LTV (вулканизируемым при низкой температуре) или HTV (вулканизируемым при высокой температуре), которые могут включать 2 или большее число компонентов или частей. Предпочтительно композиция представляет собой вспениваемую или не вспениваемую композицию RTV-2, LTV-2 или HTV-2 для любого рассмотренного применения, требующего стерильности. Химия присоединительной вулканизации 2-частных композиций RTV, LTV и HTV основана на гидросилилировании преполимеров с виниловыми функциональными группами гибридными преполимерами с Si-содержащими функциональными группами. В характерном случае подразумевают, что вулканизация при комнатной температуре означает, что система вулканизируется при температуре ниже 50°С. В характерном случае подразумевают, что вулканизация при низкой температуре означает, что система вулканизируется при температуре, находящейся в диапазоне от 50°С до 130°С. В характерном случае подразумевают, что вулканизация при высокой температуре означает, что система вулканизируется при температуре, превышающей 130°С. Более предпочтительно композиция представляет собой композицию RTV-2.
Воплощения изобретения могут быть также применимы к любой вулканизируемой композиции, состоящей из двух или более чем двух частей, где эти части композиции приспособлены к распределению или высвобождению контактным путем, способствующим их тесному контакту и вулканизации. Такие части композиции, следовательно, целесообразно находятся в жидкой фазе или способны к жидкостному поведению в приемлемых условиях распределения или высвобождения, либо способны смачивать поверхность или материал, на который его распределяют или высвобождают, например, часть А и часть В композиции способны к взаимному смачиванию при контактном распределении или контактном высвобождении.
Целесообразно по меньшей мере одна часть А и по меньшей мере одна часть В композиции герметично закрыты по меньшей мере в двух соответствующих резервуарах или нанесены по меньшей мере на две соответствующие основы и приспособлены к тому, чтобы распределять или высвобождать их контактным путем, способствуя их тесному контакту и вулканизации. Целесообразно эти резервуары или основы герметично закрыты с защитой от микроорганизмов.
Часть А и часть В композиции могут быть предложены в герметично закрытом виде в резервуарах или нанесены на основы по существу в отсутствие воздуха внутри резервуаров или на основах.
В настоящем описании ссылка на части А и В композиции, находящиеся в резервуарах по существу в отсутствие воздуха или влаги, целесообразно относится к содержанию воздуха или влаги, составляющему менее 10% объема резервуара, предпочтительно менее 5% объема резервуара. Целесообразно воздух или влага по существу отсутствуют в каком-либо пространстве над композицией или вокруг композиции, то есть в свободном пространстве над композицией или подобном, либо такое пространство по существу отсутствует. Воздух или влага могут, кроме того, отсутствовать в самой композиции, то есть композицию можно либо дегазировать, либо барботировать, либо подвергать подобным действиям для удаления воздуха. Очевидно, что цель обеспечения отсутствия воздуха состоит в обеспечении отсутствия кислорода и водяного пара.
Соответственно, по существу полное отсутствие воздуха можно обеспечить известным способом путем вытеснения и/или удаления воздуха. Вытеснение воздуха целесообразно осуществлять путем продувания пространства над композицией, такого как свободное пространство над композицией внутри барьерных средств, подходящим инертным газом; и/или барботирования композиции подходящим инертным газом. Удаление воздуха целесообразно осуществлять путем помещения части композиции в резервуар, имеющий объем, по существу равный объему этой части композиции, таким способом, чтобы по существу устранить какое-либо свободное пространство. Подходящим инертным газом является аргон или азот или тому подобное. При продувании воздух над частью композиции вытесняется инертным газом. При барботировании воздух внутри части композиции вытесняется инертным газом. Совпадающие объемы устраняют воздух, находящийся над частью композиции.
Резервуары или основы предпочтительно включают любой подходящий материал, обеспечивающий барьерные средства, как определено в настоящем описании выше, предпочтительно для бактериальной или вирусной инфекции, а также для внесения или вынесения химически реакционного или загрязняющего материала. Целесообразно материалы резервуара или основы выбраны из любого материала, выдерживающего облучение, предпочтительно любого материала, выдерживающего гамма-облучение, рентгеновское или электроннолучевое облучение, достаточно плотного, чтобы не пропускать загрязняющие вещества, предпочтительно не содержащего пор для таких загрязняющих веществ. Материал резервуара или основы может включать любые общедоступные упаковочные материалы и предпочтительно выбран из полимерных материалов, таких как полиолефины, например, полиэтилен (РЕ), полиэтилентерефталат (PET) и полипропилен (РР), полистирол (PS), полиамиды и тому подобное; металлов, таких как металлическая фольга; стекла; силиконовых материалов, а также из композитных материалов, ламинированных материалов и их комбинаций; более предпочтительно этот материал выбран из РЕ, PET и РР.
Композицию, включающую резервуары или основы и любые встроенные взаимодополняющие детали, целесообразно упаковывать в дополнительную внешнюю (вторичную) упаковку, устойчивую к этиленоксиду или проницаемую для пара, которая подходит для стерилизации обычным способом. Таким образом, композиция, как внутри, так и снаружи, поддерживается в стерильном виде и может быть перенесена в стерильное поле и открыта.
Резервуар или основа могут быть гибкими или жесткими. Жесткий резервуар или основа целесообразно представляет собой любой флакон или картридж, как известно в данной области техники. Гибкий резервуар или основу, например, можно формовать из ламинированного материала металлической фольги, на каждой стороне которого находится пленка термостойкого полимера, как определено в данном описании выше, которая может быть термосваренной или ламинированной.
Резервуар может включать участок, предназначенный для механического открывания, разрывания или прокалывания способом, высвобождающим укупоренную в нем часть композиции. Резервуар, таким образом, может включать комбинацию различных материалов или комбинацию различных, разрываемых или прокалываемых и не разрываемых или не прокалываемых материалов различной толщины.
Резервуары могут быть разорваны вручную в их ослабленных участках, либо механически разорваны или проколоты физическими средствами, например, предоставленными в устройстве для прокалывания и согласованного распределения частей композиции. Подходящие физические средства включают иглы, штыри, перфораторы, такие как крышки с байонетной защелкой, средства открывания с плотной посадкой и тому подобное.
Ссылка на контактное распределение, как определено в данном описании выше, относится к любому способу, при котором одна или более чем одна часть композиции распределяется одновременно и находится в прямом контакте с другой из одной или более чем одной части композиции, предпочтительно при одновременном смешивании. Предпочтительно резервуары приспособлены к приему устройством, обеспечивающим средства для контактного высвобождения соответствующих частей композиции с повышенной точностью введения композиции.
Предпочтительно композиция подходит для распределения на рану или вокруг раны. Предпочтительно композиция подходит для распределения или высвобождения в стерильном поле или окружении. Данная композиция особенно предпочтительна в случае медицинских применений, например, в пределах стерильного поля операционной, давая возможность непосредственного или опосредованного распределения в рану, например, посредством формы, в стерильном поле или окружении. Данная композиция обеспечивает возможность избежать контакта с распределенной композицией, например, для ее расположения или формования, и свести к минимуму риск внесения инфекции.
Воплощение композиции RTV-2 может включать любые преполимеры, вступающие в реакцию гидросилилирования. Один преполимер содержит алкенильные группы, другой содержит группировки Si-H. Группа силоксановых полимеров основана на структуре, включающей чередующиеся атомы кремния и кислорода с различными органическими группировками, присоединенными к атому кремния. Вулканизацию можно определить как обработку, снижающую текучесть эластомера. Данное изменение, как правило, вызвано реакциями сшивания между молекулами полимера. Если группировка гидрида кремния (Si-Н) составляет часть полисилоксана, возможно, чтобы алкенильная группа либо составляла часть силоксанового преполимера, либо альтернативно составляла часть несилоксанового преполимера. Положение алкенильной функциональной группы не является принципиально важным и может находиться либо на концах молекулярных цепей, либо на не концевых положениях вдоль молекулярной цепи.
Преполимеры (i) и (ii) имеются в продаже или могут быть получены известными методами. Целесообразно преполимеры (i) и/или (ii) независимо выбраны из известных и новых жидкофазных и растворимых гомополимерных и сополимерных преполимеров, а также из их сплетенных систем и смесей. Композиции, в свою очередь, вулканизируют с образованием сополимеров, и они могут также включать их сплетенные системы и смеси с другими не реакционными преполимерами, если они присутствуют в композиции. Под жидкой фазой подразумевают, что преполимеры способны образовать смесь с получением соответствующей части композиции. Предпочтительно соответствующие части композиции имеют вязкость, подходящую для смешивания вручную в течение периода, составляющего вплоть до 1 минуты.
Термин "жидкофазный" подразумевают как включающий преполимеры, которые могут существовать в жидкой фазе или вести себя как жидкости, то есть, стерилизованные преполимеры способны смешиваться с образованием соответствующей части композиции.
Сополимерные преполимеры включают все гибриды, образованные из двух или большего числа мономерных звеньев, включая чередующиеся, периодические, статистические, случайные, блочные, линейные, разветвленные, звездообразные, привитые и концевые сополимеры. Сплетенные системы включают взаимопроникающие сетки (IPN, interpenetrating networks) и полувзаимопроникающие полимерные сетки (SIPN, semi-interpenetrating networks). Эти преполимеры также могут включать как органические, так и неорганические группировки.
Предпочтительно преполимеры (i) и (ii) выбраны из следующих полимеров: силиконов, включая силоксаны и модифицированные силоксаны, полиуретанов (PU), включая сложные полиэфируретаны и простые полиэфируретаны, эластомерных сополимеров простых полиэфиров и сложных полиэфиров, полигликолевой кислоты, полиацетатов, таких как этилвинилацетат, полиакрилата, поликислотных производных полисахаридов, таких как карбоксиалкилцеллюлоза, карбоксиалкилхитозан и их сополимеры, а также их гибридов, включающих сополимеры, сплетенные системы и их смеси.
Более предпочтительно при получении вулканизируемой композиции применяют дополнительную реакцию вулканизации между органогидросилоксановыми звеньями и органоалкенилсилоксановыми звеньями. Эти звенья могут быть включены в широкое разнообразие полимерных, сополимерных, сплетенных и смешанных преполимеров, как определено в данном описании выше. Таким образом, предпочтительные силоксановые преполимеры (i) и (ii) включают эти соответствующие звенья и более предпочтительно представляют собой полиорганосилоксаны.
Примеры гибридных органо-неорганических полимерных систем, в которых использованы как силоксановые, так и органические звенья, включают следующие системы: функционализированные сополимеры акрилата и силоксана, которые применяют в контактных линзах (US 3808178); гибридные привитые сополимеры, где органические полимеры привиты на полисилоксановую цепь, или где силоксаны привиты на органические полимеры, например, в технологии прививания силана для сшиваемого HDPE (US 3646155), где гибридные привитые компоненты использованы, чтобы дать возможность сшивания органических полимеров посредством образования силоксановой связи; гибридные блок-сополимеры, например, блок-сополимеры силикона и поликарбоната (US 3274155); и сополимеры гибридов силикона и сополимеров этилена, сшитые с винилсодержащими сополимерами силикона, которые применяют при покрытии тканей (US 2005/0100692).
Взаимопроникающие сетки IPN представляют особый класс гибридных полимерных систем, в которых использована комбинация механического сплетения и сшивания, в которой один полимер вулканизируется вокруг другого; эти системы включают термопластические полимеры, сплетенные с силиконами присоединительной вулканизации, катализируемой платиной, такими как силиконово-уретановые IPN и полу-IPN, включающие силиконово-уретановые и силикон-полиамидные системы, которые имеют применение общего назначения или нашли конкретное применение при покрытии тканей (US 4714739, US 7543843); гидрофильные компоненты, иммобилизованные в силиконовом полимере (US 5397848), применяемые в качестве материала для контактных линз; и силиконовый полимер, вулканизированный вокруг нереакционного полимера сравнимой адгезии, который нашел применение при покрытии тканей (US 7132170).
Преполимеры могут быть также выбраны из модифицированных силиконов (MS), применяемых в качестве клеев в катетерных трубках и тому подобных устройствах.
Предпочтительные композиции включают полидиорганосилоксановый преполимер (i) и/или (ii) и/или их соответствующие комбинации с вышеупомянутыми преполимерами. Композиция, в которой преполимеры включают полидиорганосилоксановые преполимеры (i) и (ii) или состоят по существу из этих преполимеров, обладает особыми преимуществами, например, в тех областях применения, где предпочтительна низкая токсичность, предпочтительно в медицинской и стоматологической области применения или в областях применения, отличающихся от медицинской и стоматологической, где требуется низкая токсичность или благоприятная биосовместимость.
Alk
Alk
2-20
Преполимер (i) и (ii) может включать соответствующие алкенилсодержащие звенья и органогидросилоксановые звенья, расположенные по длине цепей преполимера, и/или в виде концевых звеньев цепей преполимера, либо в виде комбинации этих расположений. Внутрицепочечные и концевые алкенильные звенья преполимера (i) предпочтительно включают алкенильную группу или группировку R, выбранную из C алкенила, возможно замещенного или включающего одну или более чем одну арильную группу или группировку. R может включать концевую или не концевую ненасыщенность, и может иметь формулу i-I:
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mo>−</mo><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi><mn>1</mn></mrow></msup><mo>−</mo><mi>C</mi><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi><mn>1</mn></mrow></msup><mo>=</mo><mi>C</mi><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi><mn>2</mn></mrow></msubsup></mrow>
Alk1
Alk2
Alk1
Alk2
Alk
1-20
5-20
1-20
5-20
в которой группы R и R независимо выбраны из Н, C алкильных и С арильных групп и их комбинаций, и группировка R выбрана из простой связи, C алкильных и C арильных групп и их комбинаций. Одна из группировок R может представлять собой группировку, сшитую с полимерной цепью. Более предпочтительно каждая группировка R независимо выбрана из винильной, аллильной, пропенильной групп, а также из бутенильной, пентенильной, гексенильной, гептенильной, октенильной, ноненильной и деценильной групп с концевой или не концевой ненасыщенностью, наиболее предпочтительно выбрана из винильной и гексенильной групп.
Предпочтительно преполимер (i) включает полидиорганосилоксановый полимер или сополимер, включающий алкенил-содержащие звенья, имеющие формулу (i-II):
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mi>I</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mo>≡</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi></mrow></msup></mrow>
,
более конкретно имеющие формулу (i-III) и/или (i-IV):
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mi>I</mi><mi>I</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msup><mi>R</mi><mn>1</mn></msup><mtext> </mtext><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi></mrow></msup><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mi>V</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mn>1</mn></msubsup><mtext> </mtext><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi></mrow></msup></mrow>
Alk
1
1-20
5-20
где группировка R является такой, как определено в данном описании выше, и одна или более чем одна из групп R представляет собой органогруппу, целесообразно независимо выбранную из алкильных и арильных групп, более предпочтительно C алкильных и C арильных групп и их комбинаций, например, из следующих групп: метильной, этильной, пропильной, бутильной, пентильной, гексильной, гептильной, октильной, нонильной и/или децильной групп и группировок.
Более конкретно преполимер (i) выбран из формулы i-V и i-VI:
<mrow><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>V</mi><mo>:</mo><mtext> </mtext><msup><mi>P</mi><mi>i</mi></msup><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msup><mi>R</mi><mn>1</mn></msup><mtext> </mtext><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi></mrow></msup><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><msup><mi>P</mi><mi>i</mi></msup></mrow>
<mrow><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>V</mi><mi>I</mi><mo>:</mo><mtext> </mtext><msup><mi>P</mi><mi>i</mi></msup><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mn>1</mn></msubsup><mtext> </mtext><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi></mrow></msup></mrow>
i
1
, где P обозначает остальную часть полимерной цепи, которая может включать одинаковые или различные звенья, и R является таким, как определено в данном описании выше.
2
6
Преполимер (I) может также включать полиорганосилоксан, содержащий по меньшей мере две С-С алкенильные группы на молекулу, связанные с силиконом, и имеет вязкость, составляющую, например, от 10 до 300000 мПа·с, и, в частности, может быть образован по меньшей мере из двух силоксильных звеньев, имеющих формулу:
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>d</mi></msub><msub><mi>R</mi><mi>e</mi></msub><mi>S</mi><mi>i</mi><msub><mi>O</mi><mrow><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>4</mn><mo>−</mo><mi>d</mi><mo>−</mo><mi>e</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></mfrac></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>I</mi><mi>I</mi><mi>I</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable>
в которой:
2
6
- Y представляет собой С-С алкенил, такой как винильная, аллильная или гексенильная группы, предпочтительно винил,
- R представляет собой одновалентную углеводородную группу, не обладающую неблагоприятным эффектом на активность катализатора, как правило, выбранную из алкильных групп, включающих от 1 до 8 атомов углерода включительно, такую как метильная, этильная, пропильная и 3,3,3-трифторпропильная группы, циклоалкильных групп, таких как циклогексильная, циклогептильная и циклооктильная группы, и арильных групп, таких как ксилил, толуил и фенил,
- d равно 1 или 2, е равно 0, 1 или 2, и d + е = 1, 2 или 3,
где возможно все остальные звенья представляют собой звенья, имеющие среднюю формулу:
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>R</mi><mi>f</mi></msub><mi>S</mi><mi>i</mi><msub><mi>O</mi><mrow><mfrac><mrow><mn>4</mn><mo>−</mo><mi>f</mi></mrow><mn>2</mn></mfrac></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>I</mi><mi>V</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable>
в которой R имеет такое же значение, как описано выше, и f=0, 1, 2 или 3.
Примерами преполимера (i) являются, например, диметилполисилоксаны, включающие диметилвинилсилильные концы, (метилвинил)(диметил)полисилоксановые сополимеры, включающие триметилсилильные концы, или (метилвинил)(диметил)полисилоксановые сополимеры, включающие диметилвинилсилильные концы.
В данном описании использовано правило, принятое в данной области техники для обозначения звеньев силиконов согласно числу атомов кислорода, связанных с силиконом. Данное правило использует буквы М, D, Т и Q (сокращения "моно", "ди", "три" и "кватро") для обозначения этого числа атомов кислорода. Эта номенклатура силиконов описана, например, в работе Walter Noll, "Chemistry and Technology of Silicones", Academic Press, 1968, 2e издание, на страницах 1-9.
3
1/2
2
2/2
3/2
4/2
Преполимер (i) может также представлять собой силиконовую смолу, несущую по меньшей мере две алкенильные, предпочтительно винильные группы. Такая силиконовая смола включает по меньшей мере два различных силоксановых звена, выбранных из следующих звеньев: М силоксанового звена, имеющего формулу RSiO, D силоксанового звена, имеющего формулу RSiO, Т силоксанового звена, имеющего формулу RSiO, и Q силоксанового звена, имеющего формулу SiO,
где R обозначает одновалентную углеводородную группу, при условии, что по меньшей мере одно из этих силоксановых звеньев представляет собой Т или Q силоксановое звено, и по меньшей мере два из М, D и Т силоксановых звеньев включают алкенильную группу.
Силиконовая смола может быть выбрана из группы, состоящей из следующих смол:
Vi
- полиорганосилоксановой смолы, имеющей формулу MTQ, состоящей по существу из следующих звеньев:
Vi
3/2
- (а) трехвалентных силоксановых звеньев T, имеющих формулу R'SiO;
3
1/2
- (b) одновалентных силоксановых звеньев М, имеющих формулу RSiO, и
4/2
- (с) четырехвалентных силоксановых звеньев Q, имеющих формулу SiO
Vi
- полиорганосилоксановой смолы, имеющей формулу MDQ, состоящей по существу из следующих звеньев:
Vi
2/2
- (а) двухвалентных силоксановых звеньев D, имеющих формулу RR'SiO;
3
1/2
- (b) одновалентных силоксановых звеньев М, имеющих формулу RSiO, и
4/2
- (с) четырехвалентных силоксановых звеньев Q, имеющих формулу SiO
Vi
- полиорганосилоксановой смолы, имеющей формулу MDDQ, состоящей по существу из следующих звеньев:
Vi
2/2
- (а) двухвалентных силоксановых звеньев D, имеющих формулу RR'SiO;
2
2/2
- (b) двухвалентных силоксановых звеньев D, имеющих формулу RSiO
3
1/2
- (b) одновалентных силоксановых звеньев М, имеющих формулу RSiO, и
4/2
- (с) четырехвалентных силоксановых звеньев Q, имеющих формулу SiO
Vi
- полиорганосилоксановой смолы, имеющей формулу MQ, состоящей по существу из следующих звеньев:
Vi
2
1/2
- (а) одновалентных силоксановых звеньев M, имеющих формулу R'RSiO; и
4/2
- (b) четырехвалентных силоксановых звеньев Q, имеющих формулу SiO, и
Vi
Vi
- полиорганосилоксановой смолы, имеющей формулу MTQ, состоящей по существу из следующих звеньев:
Vi
2
1/2
- (а) одновалентных силоксановых звеньев M, имеющих формулу R'RSiO;
Vi
3/2
- (b) трехвалентных силоксановых звеньев T, имеющих формулу R'SiO, и
4/2
- (с) четырехвалентных силоксановых звеньев Q, имеющих формулу SiO
где R обозначает одновалентную углеводородную группу, такую как метил, и R' обозначает винильную группу.
Такие смолы представляют собой хорошо известные разветвленные полиорганосилоксановые смолы или полимеры, имеющиеся в продаже. Они поставляются в форме растворов, предпочтительно силоксановых растворов.
Внутрицепочечные и концевые полиорганогидросилоксановые звенья преполимера (ii) предпочтительно выбраны из формулы ii-I и ii-II:
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><mi>H</mi><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo></mrow>
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mi>I</mi><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup><mi>H</mi></mrow>
,
более предпочтительно преполимер (ii) выбран из формулы ii-III и ii-IV:
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mi>I</mi><mi>I</mi><mtext> </mtext><msup><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mi>i</mi></mrow></msup><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><mi>H</mi><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><msup><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mi>i</mi></mrow></msup></mrow>
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mi>V</mi><mtext> </mtext><msup><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mi>i</mi></mrow></msup><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup><mi>H</mi></mrow>
, где
ii
2
1-20
5-20
P обозначает остальную часть полимерной цепи, которая может включать одинаковые или различные звенья, и одна или более чем одна группа Rпредставляет собой органогруппу, целесообразно независимо выбранную из C алкила, C арила и их комбинаций, например, из следующих групп: метильной, этильной, пропильной, бутильной, пентильной, гексильной, гептильной, октильной, нонильной и/или децильной групп.
Преполимер (ii) предпочтительно включает сополимер полиорганогидросилоксана и полидиорганосилоксана, включающий одно или более чем одно звено, имеющее формулу ii-I и/или ii-II:
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><mi>H</mi><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo></mrow>
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mi>I</mi><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup><mi>H</mi></mrow>
и одно или более чем одно звено, имеющее формулу ii-V и/или ii-VI:
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>V</mi><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo></mrow>
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>V</mi><mi>I</mi><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msubsup><mi>R</mi><mn>3</mn><mn>2</mn></msubsup></mrow>
2
, где R является таким, как определено в данном описании выше, более предпочтительно сополимер, включающий полиорганогидросилоксановые концевые звенья, то есть цепи преполимера оканчиваются группой или группировкой ii-VII:
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>V</mi><mi>I</mi><mi>I</mi><mtext> </mtext><mo>≡</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>H</mi></mrow>
, более конкретно звеном, имеющим формулу ii-II:
<mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mi>I</mi><mtext> </mtext><mo>−</mo><mi>O</mi><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mtext> </mtext><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup><mi>H</mi></mrow>
, как определено в данном описании выше. Наиболее предпочтительно преполимер (ii) включает сополимеры метилгидросилоксана и диметилсилоксана.
Преполимер (ii) может также включать полиорганосилоксан, включающий по меньшей мере два атома водорода, связанные с силиконом, на молекулу, и предпочтительно по меньшей мере три звена ≡SiH, и имеет вязкость, составляющую, например, от 1 до 5000 мПа·с, который может быть, в частности, образован из силоксильных звеньев, имеющих формулу:
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>H</mi><mi>g</mi></msub><msub><mi>X</mi><mi>i</mi></msub><mi>S</mi><mi>i</mi><msub><mi>O</mi><mrow><mfrac><mrow><mn>4</mn><mo>−</mo><mi>g</mi><mo>−</mo><mi>i</mi></mrow><mn>2</mn></mfrac></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable>
в которой:
- Х представляет собой одновалентную углеводородную группу, не обладающую неблагоприятным эффектом на активность катализатора, как правило, выбранную из алкильных групп, включающих от 1 до 8 атомов углерода включительно, такую как метильная, этильная, пропильная и 3,3,3-трифторпропильная группы, циклоалкильные группы, такие как циклогексильная, циклогептильная и циклооктильная группы, и арильные группы, такие как ксилил, толуил и фенил,
- g = 1 или 2, предпочтительно = 1, i = 0, 1 или 2, и g + i = 1, 2 или 3,
где возможно все остальные звенья представляют собой звенья, имеющие среднюю формулу:
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>j</mi></msub><mi>S</mi><mi>i</mi><msub><mi>O</mi><mrow><mfrac><mrow><mn>4</mn><mo>−</mo><mi>j</mi></mrow><mn>2</mn></mfrac></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>V</mi><mi>I</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable>
в которой Х имеет такое же значение, как выше, и j = 0, 1, 2 или 3.
Примерами преполимера (ii) являются полиметилгидросилоксаны или сополимеры метилгидродиметилсилоксана.
Альтернативно или дополнительно преполимеры (i) и (ii) являются такими, как определено в следующих документах: US 5153231 для композиций типа Cavi-Care RTV-2, также, как определено в документах: US 2006/0217016, US 3928629 и US 4529553, US 4714739 и US 2002/0010299, содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки, или как имеющиеся в продаже полимеры (Rhodorsil RTFoam 3240, Mepiseal, Silpuran 2111 А/В, Silpuran 2400/18 А/В, и тому подобное.
В том случае, когда преполимеры дополнительно включают другие звенья, кроме iIII, iIV, iiI и iiII, например, они предпочтительно не взаимодействуют с соответствующим преполимером при температуре окружающей среды или в условиях стерилизации.
Целесообразно отношение атомов водорода, связанных с силиконом, обеспечиваемых преполимером (ii), к алкенильным группировкам, связанным с силиконом, обеспечиваемым преполимером (i), составляет по меньшей мере 0,5:1, предпочтительно 1:1.
Предпочтительно воплощения вулканизируемой композиции следуют реакции катализируемой присоединительной вулканизации в соответствии с приведенной ниже схемой:
<mrow><msup><mi>P</mi><mi>i</mi></msup><mo>−</mo><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi><mn>1</mn></mrow></msup><mo>−</mo><mi>C</mi><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi><mn>1</mn></mrow></msup><mo>=</mo><mi>C</mi><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi><mn>2</mn></mrow></msubsup><mo>+</mo><msup><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mi>i</mi></mrow></msup><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><mi>H</mi><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><msup><mi>R</mi><mrow><mn>2</mn><mo>/</mo><mi>P</mi></mrow></msup><msup><mo>→</mo><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>к</mi><mi>а</mi><mi>т</mi><mi>а</mi><mi>л</mi><mi>и</mi><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>т</mi><mi>о</mi><mi>р</mi></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow></msup></mrow>
<mrow><msup><mi>P</mi><mi>i</mi></msup><mo>−</mo><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi><mn>1</mn></mrow></msup><mo>−</mo><mi>C</mi><mi>H</mi><msup><mi>R</mi><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi><mn>1</mn></mrow></msup><mi>C</mi><msubsup><mi>R</mi><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mi>l</mi><mi>k</mi><mn>2</mn></mrow></msubsup><mo>−</mo><mi>S</mi><mi>i</mi><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><msup><mi>R</mi><mrow><mn>2</mn><mo>/</mo><mi>P</mi></mrow></msup><msup><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mi>i</mi></mrow></msup></mrow>
более предпочтительно:
1/P
i
1
2/P
ii
2
где целые числа являются такими, как определено в данном описании выше, и R выбран из P и R, как определено в данном описании выше, и Rвыбран из P и R, как определено в данном описании выше.
Целесообразно преполимеры (i) и (ii) и катализатор (iii) пропорционально распределены по меньшей мере в одной части А и по меньшей мере в одной части В композиции обеспечивая, чтобы соответствующие части А и В композиции, находящиеся в изоляции, не взаимодействовали ни при температуре окружающей среды, ни в условиях стерилизации. Пропорциональное распределение можно также определять в соответствии с объемом и вязкостью. По меньшей мере одна часть А и по меньшей мере одна часть В композиции могут иметь по существу равные значения объема и вязкости или различные значения объема и/или вязкости. Часть А или часть В композиции могут включать подходящий регулятор вязкости или разбавитель в таком количестве, чтобы увеличить или уменьшить объем и/или вязкость. Посредством этого часть А и часть В композиции, имеющие различные значения объема и вязкости, можно выровнять по объему и вязкости, чтобы улучшить легкость и тщательность смешивания и распределения. Подходящим разбавителем является, например, силиконовое масло, имеющееся в продаже и имеющее любую нужную вязкость для сгущающего или разбавляющего эффекта. Авторы изобретения успешно обнаружили, что часть А композиции, содержащую силиконовое масло, можно стерилизовать облучением, не оказывающим вредного действия на свойства полученной в результате вулканизированной композиции.
В том случае, когда часть А композиции имеет больший объем и более высокую вязкость, чем часть В композиции, часть А может быть равномерно распределена на две или большее число частей А1, А2 и т.д., имеющих равный объем, с получением 3 или большего числа частей А и В композиции, имеющих примерно равный объем. Альтернативно или дополнительно часть В композиции может включать силиконовое масло в качестве по существу инертного разбавителя и/или загустителя.
Катализатор, как определено в данном описании выше, может представлять собой любой катализатор, эффективный при катализе реакции присоединительной вулканизации, как определено в данном описании выше, более предпочтительно, как проиллюстрировано в настоящем описании выше. Подходящие катализаторы выбраны из любых известных форм платины, родия, паладия, никеля и подобных катализаторов присоединительной вулканизации посредством гидросилилирования, например, как раскрыто в следующих документах: US 5153231, US 2006/0217016, US 3928629 и US 4529553, содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки.
Платиновый катализатор может быть выбран из следующих веществ: платиновой черни, платины, нанесенной на носители, включающие диоксид кремния, такой как силикагель, или углерод, такой как порошкообразный уголь, хлорида платины или хлорплатиновой кислоты и ее спиртовых растворов, солей платиновой и хлорплатиновой кислот и комплексов платины, таких как платина/олефин, платина/алкенилсилоксан, платина/бета-дикетон, платина/фосфин и тому подобное. Хлорплатиновая кислота может представлять собой гексагидрат или безводную форму. Комплекс платины может быть получен из хлорплатиновой кислоты и ее гексагидрата или из хлорида платины, дихлорида платины, тетрахлорида платины и их нейтрализованных комплексов с дивинилтетраметилдисилоксаном, возможно, разбавленным полидиметилсилоксаном с концевой группой диметилвинилсилокси.
Палладиевый катализатор может быть выбран из палладия на углероде, хлорида палладия и тому подобного.
Родиевый катализатор может быть выбран из хлорида родия и одного или более чем одного комплекса родия, имеющего общую формулу iii-I или iii-II:
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mi>R</mi><mi>h</mi><msub><mi>X</mi><mn>3</mn></msub><msub><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>S</mi><msub><mi>R</mi><mn>2</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>3</mn></msub></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mi>i</mi><mi>i</mi><mo>−</mo><mi>I</mi><mi>I</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mi>R</mi><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub><msub><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>C</mi><mi>O</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>4</mn></msub><msub><mi>X</mi><mn>2</mn></msub></mrow>
<mrow><msubsup><mi>R</mi><mn>3</mn><mo>'</mo></msubsup><mi>S</mi><mi>i</mi><mi>Q</mi></mrow>
3
3
3
3
где каждый X представляет собой атом галогена, и каждый R представляет собой алкильный или арильный радикал или их комбинацию, включающий от 1 до 8 атомов углерода включительно, или группу
, в которой Q представляет собой двухвалентный алифатический углеводородный радикал, включающий от 1 до 6 атомов углерода включительно, и R' представляет собой алкильный или арильный радикал или их комбинацию, включающий от 1 до 8 атомов углерода включительно, или группу (СН)Si-, где не более чем один R' на молекулу представляет собой (СН)Si-. В качестве примера приведен комплекс хлорид родия/ди(н-бутил)сульфид и тому подобное.
2
2
8-12
(0)
(0)
Никелевый катализатор предпочтительно представляет собой никель нулевой валентности, выбранный из MNi, такого как (1,5-циклооктадиенил)никель (Ni(COD)), и из MNiG, где М представляет собой бидентатное алкеновое циклическое углеводородное кольцо С, и G выбран из монодентатных и бидентатных фосфорных групп, включающих атомы водорода, замещенные или незамещенные углеводородные радикалы или их смеси, связанные с атомами фосфора этих фосфорных групп.
Композиция может включать ингибитор катализатора. Подходящие ингибиторы известны в данной области техники. Например, ингибитор катализатора может быть выбран из полиметилвинилсилоксанового циклического соединения и ацетиленового спирта, такого как метилбутинол, например, как в композиции Cavi-Care.
Предпочтительно композиция включает ингибитор реакции присоединения или ингибитор сшивания, выбранный, например, из следующих соединений:
- полиорганосилоксанов, замещенных по меньшей мере одним алкенилом, который может возможно находиться в циклической форме, где особенно предпочтителен тетраметилвинилтетрасилоксан,
- органических фосфинов и фосфитов,
- ненасыщенных амидов,
- алкилмалеатов, и
- ацетиленовых спиртов.
Эти ацетиленовые спирты (см. FR-A-1528464 и FR-A-2372874), которые находятся среди предпочтительных ингибиторов тепла реакции гидросилилирования, имеет формулу:
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>R</mi><mo>'</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>R</mi><mo>'</mo><mo>'</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mi>C</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>O</mi><mi>H</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>−</mo><mi>C</mi><mo>≡</mo><mi>C</mi><mi>H</mi></mrow>
в которой
- R' представляет собой нормальный или разветвленный алкильный радикал или фенильный радикал;
- R'' представляет собой Н или нормальный или разветвленный алкильный радикал или фенильный радикал; где радикалы R', R'' и альфа-атом углерода по отношению к тройной связи возможно образуют кольцо; и
- общее число атомов углерода, содержащихся в R' и R'', составляет по меньшей мере 5 и предпочтительно от 9 до 20.
Примеры, которые могут быть упомянуты, включают следующие соединения:
- 1-этинил-1-циклогексанол;
- 3-метил-1-додецин-3-ол;
- 3,7,11-триметил-1-додецин-3-ол;
- 1,1-дифенил-2-пропин-1-ол;
- 3-этил-6-этил-1-нонин-3-ол;
- 2-метил-3-бутин-2-ол;
- 3-метил-1-пентадецин-3-ол.
Эти α-ацетиленовые спирты являются коммерческими продуктами. Такой ингибитор присутствует при максимальной доле 3000‰ относительно общей массы полиорганосилоксанов в силиконовой композиции. Метилбутинол может быть выбран, как в композиции Cavi-Care.
Композиция может быть либо не вспениваемой, либо вспениваемой, включающей (iv) газообразователь, выбранный из любого агента, выделяющего газ или пар, как часть реакции или во время реакции вулканизации, например, выбранный из Н-доноров, ОН-содержащих агентов, Н-связывающих агентов, таких как следующие соединения:
- спирты, включающие метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, 2-бутанол, трет-бутанол, н-гексанол, н-октанол и бензиловый спирт, где особенно предпочтительны н-пропанол, н-бутанол, н-гексанол и н-октанол,
- полиолы, например, диолы, включающие 4-бутандиол, 1,5-пентандиол и 1,7-гептандиол,
- силан или полисилан, включающий по меньшей мере одну силанольную группу, или
- вода.
Вспениваемая композиция может образовывать пену, обладающую любой нужной пористостью или структурой пор. В конкретном предпочтительном воплощении вспениваемая композиция образует пену с открытыми порами. Предпочтительная вспениваемая композиция приспособлена к образованию пены очень высокого свободного внутреннего объема, например, составляющего порядка от 70% до 90%. Предпочтительные пористые пены обладают такой механической прочностью, чтобы предотвратить спадение структуры пены при применении, более предпочтительно эти пены приспособлены к образованию вулканизированной трехмерной структуры, являющейся упруго деформируемой.
Предпочтительно вспениваемая композиция приспособлена к образованию пены, которая вулканизируется с образованием открытых границ раздела с влажными или мокрыми поверхностями. Такие пены с открытыми границами раздела способны сообщаться с поверхностями раны, например, посредством пенистой структуры. В конкретном предпочтительном воплощении авторы изобретения обнаружили, что силиконовые композиции образуют такие пены с открытыми границами раздела. В следующем предпочтительном воплощении эта композиция подходит для получения вулканизированной пористой трехмерной структуры нужной формы.
Когда композиция является не вспениваемой, в результате реакции гидросилилирования может быть получен силиконовый эластомер или силиконовый гель. В рамках значения настоящего изобретения термин "силиконовый гель" означает сшитый силиконовый продукт, характеризующийся степенью проникновения, составляющей, например, от 20 до 500 десятков мм (измеренной с помощью пенетрометрии в соответствии со стандартом ASTM D 2137, где масса стержня и конуса составляет 62,5 г).
Когда композицию готовят для получения силиконового геля, она может включать по меньшей мере один полиорганосилоксан, не содержащий функциональных групп, включающий:
6
3
1/2
a) концевые силоксильные звенья типа М=(R)SiO
6
1
6
в которых радикалы R, которые являются идентичными или различными, соответствуют возможно замещенной нормальной или разветвленной C-C алкильной группе и/или замещенной или незамещенной арильной группе, и
7
2
2/2
b) идентичные или различные силоксильные звенья типа D=(R)SiO
7
6
в которых радикалы R соответствуют такому же определению, как радикалы R.
Физические свойства этих гелей регулируют в зависимости от применения путем варьирования содержания силоксильных звеньев, несущих Si-алкенильную и SiH функциональные группы, и в том случае, когда эти группы присутствуют, путем варьирования массового процентного содержания полиорганосилоксана без функциональных групп, хорошо известного из уровня техники.
Для усиления клейких свойств силиконового геля композиция может дополнительно включать монофункциональный полиорганосилоксан, несущий единственную Si-алкенильную группу на молекулу, как известно из европейской заявки на патент ЕР-1633830-А2.
2
2
Дополнительно композиция может также включать неорганический наполнитель, такой как упрочняющий или объемообразующий наполнитель. Эти наполнители могут быть представлены в виде очень тонко измельченных продуктов, средний диаметр частицы которых составляет менее 0,1 мкм. Эти наполнители включают, в частности, белые сажи и осажденные диоксиды кремния; их удельная поверхность, как правило, выше 10 м/г и обычно находится в пределах диапазона 20-300 м/г.
2
Эти наполнители могут быть представлены в виде более крупно измельченных продуктов, средний диаметр частицы которых составляет более 0,1 мкм. В качестве примеров таких наполнителей можно, в частности, упомянуть кварцевую муку, карбонат кальция, диатомовые кремнеземы, прокаленную глину, оксид титана рутилового типа, оксиды железа, цинка, хрома, циркония или магния, различные формы глинозема (гидратированные или негидратированные), нитрид бора, литопон или метаборат бария; их удельные поверхности обычно составляют менее 30 м/г.
Наполнитель может иметь гидрофобную поверхность, которая может быть получена путем обработки наполнителя, например, подходящими силанами, короткоцепочечными силоксанами, жирными кислотами или смолистыми силиконовыми материалами. Подходящие материалы и способы придания гидрофобности поверхности наполнителей описаны в литературе и известны специалистам в данной области техники. Наполнители могут также состоять из смеси нескольких типов наполнителей, имеющих различные размеры частиц.
Композиция может включать активные агенты, которые могут обладать любой желаемой активностью для предназначенной цели, например, активные агенты для медицинских целей и тому подобное. Подходящие активные агенты или АФИ устойчивы к излучению, как определено в настоящем описании выше, предпочтительно устойчивы к уровням излучения, требующимся для достижения окончательной стерильности композиции, раскрытой в настоящем изобретении. Обычно эти агенты выбраны из антибактериальных средств и дезинфицирующих средств, таких как серебро и его производные, включающие оксид серебра, нитрат серебра, ацетат серебра и хлорид серебра, бигуаниды, включающие полигексаметилен и хлоргексидина глюканат, а также его соль ацетат; активных агентов, таких как фармацевтические препараты, биоцидные средства, факторы роста, гемостатические средства и тому подобное, питательные вещества, обезболивающие средства и агенты, минимизирующие дискомфорт и тому подобное, а также комбинированные материалы, и включают следующее:
Антибактериальные средства, биоцидные средства и дезинфицирующие средства могут быть выбраны из серебра, в частности, нанокристаллического серебра, и его производных, включающих комплексы и соли серебра, такие как ионные виды серебра, цеолит серебра, оксид серебра, нитрат серебра, ацетат серебра, хлорид серебра, сульфадиазин серебра; бигуаниды, включающие полигексаметилен бигуанид и хлоргексидина глюканат, а также его соли ацетаты, такие как хлоргексидина ацетат и диацетат, лесной мед манука, пероксиды (например, пероксид водорода), йод (например, повидон йод), гипохлорит натрия, медь, комплексы меди; цинк (например, оксид цинка, пиритион цинка), золото, комплексы золота; фосфаты, амины, амиды и сульфонамиды (например, гексатидин, профлавин, мафенид, нитрофуразон, норфлоксацин); антибиотики (например, гентамицин, бацитрацин, рифампицин); спирты и кислоты (например, этанол, феноксиэтанол, мупироцин); известные антибактериальные агенты, устойчивые к облучению, включающие хлоргексидина ацетат, сульфадиазин серебра (SSD) и нанокристаллическое серебро, которые составляют активные компоненты окончательно стерильных, имеющихся в продаже препаратов Бактиграс™, Аллевин Ag™ и Актикоат™ соответственно;
питательные вещества, обезболивающие средства и другие методы устранения боли целесообразно включают анальгетики и анестетики, и могут быть выбраны из аметокаина, лигнокаина, нестероидных противовоспалительных лекарственных средств.
Гемостатические средства могут быть выбраны из следующих средств: хитина, хитозана, каолина; антифибринолитических средств, таких как аминокислоты, аминокапроновая кислота, транексамовая кислота, аминометилбензойная кислота; ингибиторов протеазы, включающих апротинин, альфа 1 антитрипсин, С1-ингибитор, камостат; витамин K и другие гемостатические средства, включающие витамин K, фитоменадион, менадион; фибриноген, включающий фибриноген человека; местные гемостатические средства, включающие абсорбируемый желатиновый спонж, окисленную целлюлозу, тетрагалактуроновой кислоты гидроксиметиловый эфир, адреналон, тромбин, коллаген, альгинат кальция, эпинефрин; факторы свертывания крови, включающие фактор свертывания крови IX, II, VII и Х в комбинации, фактор свертывания крови VIII, фактор VIII с шунтированием ингибиторной активности, фактор свертывания крови IX, фактор свертывания крови VII, фактор фон Виллебранда и фактор свертывания крови VIII в комбинации, фактор свертывания крови XIII, Эптаког альфа (активированный), Нонаког альфа, тромбин. Системные гемостатические средства: этамзилат, карбазохром, батроксобин, ромиплостим, элтромбопаг;
Комбинированные материалы, включающие суперабсорбенты, дезодорирующие средства, тканые и нетканые материалы, гелеобразующие волокна; факторы роста, средства для санации раневой полости: механические, аутолитические и ферментативные; резорбируемые повязки и микроструктуры, влияющие на прорастание клеток; клетки, ткани (например, для аутологичной терапии); индикаторы;
Красители и пигменты.
Композиция может включать дополнительные компоненты, выбранные из адъювантов, консервантов, объемообразующих агентов и тому подобного. Адъюванты предпочтительно выбраны из наполнителей, красителей, цветных индикаторов. Консерванты включают пропилгаллат.
Предпочтительно композиция включает в процентах по массе:
часть А:
один или более чем один преполимер (i) (80-99%)
газообразователь (0-10%)
катализатор (более 0-5%)
консервант (0-0,1%)
часть В:
один или более чем один преполимер (ii) (94-100%)
стабилизатор пены (0-11%)
ингибитор катализатора (0-0,1%)
консервант (0-0,1%)
разбавитель или модификатор вязкости (0-75%).
Объемное отношение частей А: В композиции может составлять от 1:99 до 99:1, например, от 30:70 до 99:1% по объему, соответственно, с добавлением или без добавления разбавителя или модификатора вязкости. Предпочтительно объемное отношение часть А: часть В составляет от 30:70 до 70:30% по объему, более предпочтительно от 45:55 до 55:45, например, по существу 50:50. Предпочтительно части А и В композиции имеют совместимую вязкость, что обеспечивет их смешивание, а затем полное взаимодействие. Целесообразно отношение вязкости часть А: часть В композиции находится в интервале 6:1-1:8, предпочтительно 5:1-1:5, более предпочтительно по существу 1:1. Композиции несовместимой вязкости можно смешивать в устройствах, например, с удлиненной смесительной насадкой. Стерилизация композиции может вызвать некоторое увеличение вязкости, и поэтому отношение вязкости предпочтительно представляет собой отношение вязкости частей композиции после стерилизации.
Предпочтительно композиция включает преполимеры, которые являются относительно более короткими по длине по сравнению с целевым стерилизованным преполимером. Удлинение цепи преполимеров происходит во время облучения до нужной конечной вязкости или плотности. Предпочтительно преполимер(ы) части А композиции, имеющий по меньшей мере одно алкенильное звено или группировку на молекулу, является относительно более коротким по длине по сравнению с преполимером(ами) соответствующей стерилизованной части А композиции.
Предпочтительно соответствующие стерилзованные части композиции имеют вязкость, подходящую для смешивания вручную в течение периода, составляющего вплоть до 1 минуты. В особенно предпочтительном воплощении часть А и/или часть В композиции может включать укороченные преполимеры, молекулярная масса которых увеличивается в процессе стерилизации с образованием молекул с нужными свойствами после стерилизации. Более конкретно часть А и возможно часть В композиции включает преполимеры, имеющие длину цепи, определенную таким образом, что увеличение молекулярной массы после стерилизации облучением придает преполимерам нужную молекулярную массу, вязкость, реологические свойства и тому подобное после стерилизации. Наиболее предпочтительно часть А включает такие укороченные преполимеры. Укорочение предпочтительно составляет процент, соответствующий проценту увеличения молекулярной массы и вязкости части композиции в процессе стерилизации. Данный процент варьирует в соответствии с химической природой любой определенной композиции. Например, для полидиорганосилоксановой композиции степень укорочения преполимеров части А композиции в характерном случае соответствует уменьшению вязкости на 9-11%, а степень укорочения преполимеров части В в характерном случае соответствует уменьшению вязкости на 17-23%.
Предусмотренная проблема при распределении композиций, имеющих низкую вязкость в нижней части диапазона вязкости 5-300 Па·с, состоит в удерживании композиции в ее положении в предназначенном месте до завершения вулканизации. Композиции, имеющие низкую вязкость, склонны течь внутрь или наружу из предназначенного места в течение начального периода вулканизации, если они не содержатся в контейнере. В документе WO 2004/108175 (Molnlycke Health Care AB) описана проблема при компаундировании, встречающаяся в том случае, когда композиция подвергается воздействию движений тела, давления или трения. Предпочтительно при первоначальном смешивании композиция имеет вязкость в диапазоне 10-120 Па·с, более предпочтительно в диапазоне 20-80 Па·с. Композиция может включать один или более чем один наполнитель, придающий ей тиксотропные свойства. Подходящий наполнитель может представлять собой белую сажу, такую как Wacker Chemie, Wacker HDK™. В документе WO 2004/108175 белая сажа Wacker HDK™ описана как обладающая особенной эффективностью для этой цели.
Преполимеры (i) и (ii) имеют сшиваемую функциональную группу, преполимер (ii) может также действовать совместно с газообразователем, вызывая вспенивание.
Более предпочтительно композиция включает в частях по массе композицию, описанную в документе US 5153231, пример колонки 7, содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки, например, композицию Cavi-Care:
Ингредиенты
Части по массе
Часть А
PDMS с концевыми блоками диметилвинилсилила, вязкость 450 мм<sup>2</sup>/с, 0,01 моль % винильных групп
54
PDMS с концевыми блоками диметилвинилсилила, вязкость 9000 мм<sup>2</sup>/с, 0,002 моль % винильных групп
39
Этанол
3
Хлорплатиновая кислота
4
Пропилгаллат
0,01
Часть В
Метилбутинол
0,05
PDMS с концевыми блоками диметилвинилсилила, вязкость 450 мм<sup>2</sup>/с, 0,01 моль % винильных групп
10
PDMS с концевыми блоками диметилвинилсилила, вязкость 9000 мм<sup>2</sup>/с, 0,002 моль % винильных групп
54
Полиметилгидросилоксан с концевыми блоками триметилсилила, вязкость 30 мм<sup>2</sup>/с, 1,5 моль % водорода
16
Полиметилгидро-PDMS, вязкость 5 мм<sup>2</sup>/с, 0,75 моль % водорода
16
Стабилизатор пены: полисиликаты, покрытые гексаметилдисилоксаном, обработанные спиртом F(CF<sub>2</sub>)<sub>8</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>OH
4
Пропилгаллат
0,01
В следующем аспекте предложен способ получения композиции, как определено в данном описании выше, из композиции ее предшественника, включающий следующие стадии:
объединение преполимеров (i), (ii) и катализатора (iii), как определено в данном описании выше, с образованием по меньшей мере одной части А композиции и по меньшей мере одной части В композиции, как определено в данном описании выше; и
герметичное закрытие части(ей) А и части(ей) В композиции в резервуарах барьерными средствами, как определено в данном описании выше.
Предпочтительно композицию объединяют с дополнительными компонентами в процентах по массе, как определено в данном описании выше.
В следующем аспекте изобретения предложен способ стерилизации композиции, включающий облучение по меньшей мере одной из части А и части В, более предпочтительно облучение рентгеновскими лучами, гамма-лучами и/или электронными лучами, наиболее предпочтительно гамма-облучение. Предпочтительно облучение проводят в стерилизующей дозе. Предпочтительно облучают часть В или обе части А и В. В том случае, когда облучают только одну из частей А и В, другую часть целесообразно стерилизуют другими известными или новыми средствами.
Стерилизацию рассматривают как особый способ в связи с трудностью проверки путем ретроспективного тестирования, что изделия, прошедшие цикл стерилизации, действительно являются стерильными. Контроль стерилизации для медицинских устройств достигается путем объединения утвержденных способов стерилизации, выбора упаковки, пригодной для способа стерилизации, и применение принципов гарантии качества к контролю микробной биологической нагрузки на сырьевых материалах, промежуточных соединениях, готовых изделиях и окружающей среде изготовления.
Заключительную стерилизацию медицинских устройств и медицинских изделий проводят с использованием, среди других способов, гамма-облучения, как определено в документе: BS EN 556 - 1:2001 Sterilisation of medical devices - Requirements for terminally sterilised devices to be labelled sterile.
60
При использовании облучения гамма-лучами коротковолновое электромагнитное излучение (фотоны) испускается из радиоактивных веществ в процессе ядерного перехода. Для стерилизации изделия можно использовать любой источник излучения, предпочтительно изотоп кобальта 60 (Со). Стерилизация облучением относится к воздействию на предмет ионизирующего излучения в определенных утвержденных условиях. При использовании электронно-лучевого облучения испускаются непрерывные или импульсные потоки электронов высокой энергии.
Радиоизотоп кобальт 60 является источником энергии для применения на предприятиях, использующих гамма-излучение, и изготавливается специально для этой цели. Процесс облучения происходит в специально сконструированной камере, построенной из железобетона, часто вплоть до двух метров толщиной. Данная конструкция гарантирует, что излучение ослабляется настолько, чтобы уровни внешнего фона не возрастали. Гранулы кобальта 60 герметично закрыты в цилиндрах из нержавеющей стали, называемых карандашами источника излучения (англ.: source pencils). Эти карандаши помещены в металлический штатив источника излучения, расположенный внутри бетонной камеры. Штатив источника излучения может находиться только в двух положениях: в положении хранения, которое чаще всего находится в глубоком бассейне с водой, или в поднятом рабочем положении. Во время работы штатив источника излучения окружен изделиями, циркулирующими по конвейерной системе. Энергии, подаваемые в результате распада кобальта 60, недостаточны для индукции радиоактивности в каком-либо материале, независимо от длительности воздействия источника излучения.
(http://www.synergyhealthplc.com/PDF/Gamma-Processing.pdf)
Обработка электронными лучами хорошо известна как технология инициации химических изменений на молекулярном уровне в полимерах, представленных в виде тонких срезов, например, в термоусаживаемых трубках и изоляции провода и кабеля. В результате повышенной энергии, доступной из оборудования нового поколения, данная технология зарекомендовала себя как ценное дополнение к ряду способов стерилизации, доступных для стерилизации медицинских устройств, повязок и фармацевтических препаратов. Генерирование электронных лучей, как правило, происходит с помощью электронных ускорителей. Электронные ускорители могут быть описаны лучше по аналогии с телевизионной трубкой. Нагретая вольфрамовая нить создает электронную пушку, где высокое напряжение, подаваемое через эту нить, вытягивает электроны из нити и ускоряет по направлению вниз электронной лампы. Затем луч проходит через колеблющееся магнитное поле, которое 'развертывает' его туда и обратно (аналогично горизонтальной развертке ТВ трубки), в результате чего луч испускается из "рога" развертки посредством тонкого металлического окна, обычно изготовленного из титана, в веерообразной конфигурации. Затем изделия проходят через эту завесу из электронов и получают требуемую дозу облучения. (http://www.synergyhealthplc.com/PDF/Electron-Beam.pdf).
Рентгеновское облучение подходит для изделий, которые являются слишком плотными для электронного луча. Обладая значительно большей проницаемостью, чем электронные лучи, рентгеновские лучи являются очень сходными с гамма-лучами, генерируемыми кобальтом, и ключевая разница состоит в том, что рентгеновские лучи управляются электричеством. Рентгеновские лучи высокой энергии представляют собой высокочастотные, коротковолновые электромагнитные фотоны. Они испускаются, когда электроны высокой энергии останавливаются веществом, имеющим высокий атомный номер.
Рентгеновские лучи генерируют, используя лучи высокой энергии из электронных ускорителей. Электронные ускорители функционируют подобно большим катодно-лучевым трубкам телевизоров старого образца. Они ускоряют электроны из плазмы вокруг нити, используя электрические поля, до нужной энергии (или скорости). Следовательно, их излучение можно включать и выключать. Для генерирования рентгеновских лучей электронным ускорителем необходимо, чтобы он был оборудован рентгеновским преобразователем. Этот рентгеновский преобразователь сконструирован таким образом, чтобы останавливать ускоренные электроны, и в характерном случае представляет собой вольфрамовую или титановую пластину с водяным охлаждением в соответствующей механической сборке.
Эффективность испускания рентгеновских лучей возрастает с возрастанием энергии электронов и атомного номера материала-мишени. Спектр энергии рентгеновских лучей широк; максимальная энергия фотона аналогична кинетической энергии падающих электронов. При энергиях рентгеновских лучей, составляющих 5 МэВ и 7 МэВ проникновение в изделие выше, чем обеспечиваемое гамма-лучами из неколлимированного источника кобальта-60.
И рентгеновские лучи, и гамма-лучи представляют собой фотоны. Они теряют свою энергию одинаковым путем и обладают хорошей проникающей способностью. Тем не менее, разные способы их получения приводят к различным характеристикам испускания:
- Испускание рентгеновских лучей сконцентрировано вдоль одного направления, что означает, что большая доля рентгеновских лучей испускается в прямом направлении.
60
- Испускание гамма-лучей является изотропным. Карандаши Со обычно располагают на штативе с двухмерной протяженностью.
Следовательно, источники рентгеновских и гамма-лучей различаются, и мощности поглощенной дозы в изделии будут также различными. Мощность дозы представляет собой количество излучения, подаваемое в единицу времени, например, в кГр/мин. Моделирование на основе оборудования для стерилизации медицинских устройств рентгеновскими и гамма-лучами показывает, что мощность дозы в два раза выше для рентгеновских лучей по сравнению с гамма-лучами (http://www.emdt.co.uk/article/x-ray-sterilisation-technology-future и http://www.emdt.co.uk/article/x-ray-sterilisation).
Результаты определяют как "биологическую нагрузку", представляющую собой популяцию жизнеспособных микроорганизмов на изделии и/или упаковке. Изделие определяют как "стерильное", если оно свободно от жизнеспособных микроорганизмов.
-n
-6
6
Уровень гарантии стерильности (SAL, sterility assurance level) считают за вероятность присутствия жизнеспособного микроорганизма на единице изделия после стерилизации. Обычно SAL выражают в виде 10. Требования к маркировке устройств окончательной стерилизации как "стерильных" определяют как SAL, составляющий 10, или, иными словами, что теоретическая возможность присутствия жизнеспособного микроорганизма на устройстве является равной или меньшей 1×10 (документ BS EN 556 - 1:2001 Sterilisation of medical devices - Requirements for terminally sterilised devices to be labelled sterile).
Подходящая доза гамма-облучения для композиции находится в диапазоне 15-42 кГр (Isotron). Пригодны различные способы облучения (постоянные и проходящие). Сниженная доза, при которой достигается заключительная стерильность более чувствительных частей композиции, находится в диапазоне 15-25 кГр. Предпочтительно доза находится в диапазоне 15 кГр +/-10% или 15-20 кГр.
Облучение электронными лучами подходит для стерилизации композиций, имеющих низкую плотность стенок резервуара и низкий объем. Подходящая доза доставляется электронным лучом, энергия которого составляет 10 МэВ (Isotron).
Композиция может быть окончательно стерильной, то есть стерилизованной в ее (первичной) упаковке, или альтернативно, например, заполненной асептически.
В следующем аспекте изобретения предложен способ получения эластомера, включающий объединение по меньшей мере одной части(ей) А и по меньшей мере одной части(ей) В композиции, как определено в настоящем описании выше, с получением в результате ее отверждения или сшивания.
Этот способ может представлять собой способ получения пористой пены, клея или герметика, включающий объединение по меньшей мере одной части(ей) А и по меньшей мере одной части(ей) В вспениваемой и/или клейкой и/или герметизирующей композиции, как определено в настоящем описании выше, с получением в результате ее вулканизации или сшивания.
Предпочтительно этот способ выполняют в стерильном поле.
В следующем аспекте изобретения предложен эластомер, включающий вулканизированную или сшитую композицию, как определено в настоящем описании выше.
Эластомер целесообразно получают путем объединения по меньшей мере одной части(ей) А и по меньшей мере одной части(ей) В композиции, как определено в настоящем описании выше, с получением в результате ее вулканизации или сшивания.
Эластомер может представлять собой пористую пену, клей или герметик, включающий вурканизированную или сшитую вспениваемую и/или клейкую или герметизирующую композицию, как определено в настоящем описании выше.
Эластомер, представляющий собой пористую пену, клей или герметик, может быть получен путем объединения по меньшей мере одной части(ей) А и по меньшей мере одной части(ей) В вспеничаемой и/или клейкой или герметизирующей композиции, как определено в настоящем описании выше, с получением в результате ее вулканизации или сшивания.
Предпочтительно эластомер является окончательно стерильным. Под "эластомером" подразумевают полученный в результате конечный продукт, полученный в результате объединения или смешивангия по меньшей мере одной части А и по меньшей мере одной части В с образованием смеси с получением в результате ее вулканизации или сшивания. Вулканизацию или сшивание целесообразно инициируют, подвергая композицию воздействию низкой температуры (ниже комнатной температуры (около 20°С), температуры окружающей среды (комнатной температуры) или высокой температуры (выше комнатной температуры, вплоть до 190°С).
В следующем аспекте изобретения предложено медицинское или немедицинское, стоматологическое или не стоматологическое применение композиции или эластомера, как определено в данном описании выше. Такое применение включает следующие применения: в качестве красителей; консервантов; гелей; пен; аэрозолей; фармацевтических препаратов; клеев; инкапсулянтов; средств ухода за волосами/кожей; косметическое применение; стоматологическое применение; разделительные слои; покрытия; клеи и герметики; лечение ран; уход за кожей, включая восстановление рубцов; уход за полостью рта; инкапсуляцию медицинских устройств, таких как электронные устройства для биомедицинских применений; изготовление форм; ортопедическое применение; системы доставки лекарственных средств, включающие антибактериальные системы; гемостатические и фармацевтические системы; питание, включая изготовление пищевых продуктов; авиационно-космическое применение, морские и подводные применения; экологически чувствительные применения; ограничение или изоляцию организмов или их обитателей, либо ограничение или изоляцию среды или атмосферы, например, организмов, обладающих низким иммунитетом; стерильные, чистые и асептические применения; проращивание или размножение биомассы, такой как растения или организмы; включая изготовление и ремонт оборудования, аппаратов или компонентов для любого из вышеописанных применений и, в частности, воздушно-космического, подводного, стерильного, чистого или асептического применения, проращивания или размножения.
Особым преимуществом обладает медицинское применение в качестве вспениваемой композиции, как определено в данном описании выше. Вспениваемая композиция особенно подходит для применения в терапии ран, более конкретно для применения в качестве заполнителя раны, либо материала для тампонирования раны, либо вспененной повязки на полость раны, наиболее конкретно в NPWT. Вспениваемая композиция обладает особым преимуществом в том, что ее можно применять в стерильном поле или окружении. Именно в данной области обработки очень тяжелых ран преимущества распределяемой формуемой пены наиболее релевантны, и, кроме того, нельзя применять нестерильную композицию. Соответственно, воплощения, раскрытые в настоящем описании, впервые дают возможность применять вулканизируемую вспененную композицию в стерильном поле.
Вспениваемая композиция для применения при обработке ран или в терапии ран подходит для обеспечения пористой, вулканизированной, трехмерной упруго деформируемой структуры. Эта структура обладает особым преимуществом, поскольку обеспечивает опору для раны, и, в то же время, поддается сжатию по мере того, как рана заживает и закрывается.
Вспениваемая композиция предпочтительно обеспечивает вулканизированную трехмерную структуру с открытыми порами. В случае композиции, подходящей для NPWT, система с открытыми порами дает возможность развития отрицательного давления в области раны, передаваемого через вспененную структуру с открытыми порами. Раневые жидкости могут отсасываться через вспененную структуру.
При NPWT на основе пены раневую полость заполняют или покрывают тампонирующим материалом в виде пористой пены, накрывают сверху и герметично закрывают гибким слоем (хирургической салфеткой), практически непроницаемым для жидкостей. При NPWT на марлевой основе выполняют соответствующую процедуру, но используют марлевый тампонирующий материал вместо тампонирующего материала в виде пористой пены. При комбинировании NPWT на основе повязки и предварительно формованной повязки любую процедуру можно выполнять, используя либо марлю, либо пену. Вакуумный катетер вставляют под салфетку или через салфетку в область раны, и его дальний конец соединяют с источником вакуума (обычно насосом). Полость раны, заключенная между салфеткой и тканью, контактирует с силой атмосферного давления и видимо сжимает тампонирующий материал. Сильное движение ткани прекращается через несколько десятков секунд, и происходит отток жидкости из раны (отсасываемой из ткани). Эта жидкость передается через тампонирующий материал и вплоть до вакуумного катетера в сборный резервуар, расположенный между дальним концом вакуумного катетера и источником вакуума. Тампонирующий материал для раны механически поддерживает ткань, на которую он наложен, а также дает возможность свободного тока жидкостей из места приложения вакуума даже при его сжатии.
Пористость представляет собой функцию от числа пор и их размера. Ее можно для удобства измерять как функцию увеличения объема. Вспениваемая композиция соответственно образует пену, увеличение объема которой по сравнению с композицией находится в диапазоне от 3 до 10. Увеличение объема можно регулировать путем выбора и количества пенообразующего агента, но он зависит также и от полимера. В особенно предпочтительном воплощении композиции, и, в частности, полидиорганосилоксановые композиции, образуют пористость, в высшей степени подходящую для применения при обработке ран. Предпочтительно структура имеет очень высокий свободный внутренний объем, составляющий, например, от 70% до 90%, как определено в настоящем описании выше.
Как правило, размер пор влияет на передачу отрицательного давления. Следовательно, чем меньше поры, тем меньше отрицательное давление, которое может быть установлено, и тем короче его действие, поскольку пена постепенно сжимается за счет роста окружающей ткани. Однако, чем больше размер пор, тем ниже прочность на разрыв, и тем ниже опора, которую пена способна обеспечивать.
Композиция целесообразно обеспечивает вспененный вулканизированный материал, обладающий упругостью и прочностью на разрыв, способной выдерживать отрицательное давление в широком диапазоне от -40 до -200 мм Hg, например, на 80-120 мм Hg ниже атмосферного давления окружающей среды, не вызывая спадание пены. В предпочтительном воплощении поры являются упругими по отношению к сокращению ткани, и не спадаются при сокращении, в результате чего можно поддерживать отрицательное давление.
Предпочтительно вспениваемая композиция приспособлена к тому, чтобы обеспечивать пену, открытую на границах раздела с влажными или мокрыми поверхностями, более предпочтительно она представляет собой полидиорганосилоксановую композицию. Эта композиция образует идеальный материал для создания отрицательного давления на поверхности раны, при этом поддерживая открытое сообщение с самой раной.
Полидиорганосилоксановая композиция приспособлена к тому, чтобы обеспечивать отрицательное давление избирательно на влажных поверхностях раны, например, посредством отверстия или клапана, которые можно легко встраивать непосредственно на их закрытой поверхности, удаленной от поверхности раны, или косвенно через соединительную трубку вакуума, соединенную с такой закрытой поверхностью.
В предпочтительном воплощении поры являются упругими по отношению к сокращению ткани, и не спадаются при сокращении, в результате чего можно поддерживать отрицательное давление. Композиция целесообразно обеспечивает вспененный вулканизированный материал, обладающий упругостью и прочностью на разрыв, способной выдерживать отрицательное давление, составляющее более -150 мм Hg, предпочтительно 60-120 мм Hg, например, на 60-100 мм Hg ниже атмосферного давления окружающей среды, или на 80-120 мм Hg ниже атмосферного давления окружающей среды, не вызывая спадание пены.
Предпочтительно вспениваемая композиция приспособлена к тому, чтобы обеспечивать пену, открытую на границах раздела с влажными или мокрыми поверхностями, более предпочтительно она представляет собой силиконовую композицию. Эта композиция образует идеальный материал для создания отрицательного давления на поверхности раны, при этом поддерживая открытое сообщение с самой раной. В следующем предпочтительном воплощении композиция подходит для обеспечения вулканизированной пористой трехмерной структуры нужной формы.
Полидиорганосилоксановая композиция приспособлена к тому, чтобы обеспечивать отрицательное давление избирательно на влажных поверхностях раны, например, посредством отверстия или клапана, которые можно легко встраивать непосредственно на их закрытой поверхности, удаленной от поверхности раны, или косвенно через соединительную трубку вакуума, соединенную с такой закрытой поверхностью.
Понятно, что на протяжении всего данного описания часто сделана ссылка на рану. В этой связи должно быть понятно, что термин "рана" следует истолковывать в широком смысле, и он включает открытые и закрытые раны, в которых кожа разорвана, разрезана или проколота, либо где травма вызывает контузию. Таким образом, в широком смысле рану определяют как любой поврежденный участок ткани, где жидкость может выделяться или не выделяться. Примеры таких ран включают, но не ограничены, рассечения, разрывы, царапины, контузии, ожоги, диабетические язвы, пролежневые язвы, стомы, операционные раны, травмы и венозные язвы или тому подобное. Некоторые воплощения настоящего изобретения не ограничены применением при ранах, как более подробно обсуждается в настоящем описании ниже. Применение в качестве материала заполнителя раны, предпочтительно заполнителя для раны при терапии ран отрицательным давлением, как определено в данном описании выше, включает применение на ранах, выбранных из хронических, острых, травматических, подострых и зияющих ранах, язвах (таких как пролежневые или диабетические язвы), ожогах второй степени, а также лоскутах и трансплантатах. Эти воплощения включают открытые, влажные, гранулирующие раны, предпочтительно операционные раны, такие как раны в результате эксцизии язв, раковой ткани, такие как перианальные и перинеальные раны и тому подобное. Для оптимального заживления таких ран следует предупреждать самостоятельное закрытие раны и возможность скопления жидкостей, при этом, в то же время, давая возможность постепенного сокращения ткани вокруг раны и стягивания раны. Таким образом, материалы заполнителя раны при NPWT действуют по типу "стента", поддерживая рану и удерживая ее в открытом состоянии.
Дополнительные медицинские или немедицинские применения, для которых композиция обладает особым преимуществом, включают применения в качестве композиции клея или герметика, как определено в данном описании выше. Композиция клея или герметика особенно подходит для применения при чистых, асептических или стерильных применениях, более конкретно в качестве клея или герметика для чистого асептического хранения или упаковывания предметов, таких как лекарственные средства, в частности, упакованные лекарственные средства внутри медицинского устройства, либо продукты питания и тому подобное, либо при ремонте и/или сохранении и/или изготовлении стерильных, асептических или чистых устройств или механизмов.
Предпочтительно композиция для применения в качестве клея или герметика в стерильных, чистых или асептических условиях упакована внутри дополнительных барьерных средств, как определено в данном описании выше. Дополнительные барьерные средства обеспечивают барьер для инфекции. Композиция, таким образом, представляет собой предмет в двойной обертке, что дает возможность удаления первого слоя стерильной герметичной упаковки, чтобы извлечь резервуары или основы, такие как картриджи шприцов или включенные в шприцы, клейкие полоски и тому подобное, которые полностью стерильны внутри и снаружи, что способствует их внесению в стерильную окружающую среду. Композиция без дополнительных барьерных средств содержала бы нестерильную наружную поверхность резервуаров или основ и сопутствующих барьерных средств. Поскольку композицию невозможно стерилизовать с использованием стандартных условий для медицинского прибора, как описано в данном описании выше, такую композицию невозможно внести в стерильное поле.
Композиция клея или герметика подходит для внесения в чистую или асептическую зону, а также распределения и высвобождения в контакте с предметом, который нужно приклеивать или герметично присоединять. Возможно, в ней используют укупоривающие средства. Например, каплю герметика можно распределять вокруг горлышка стерильной бутылки перед применением укупоривающих средств, либо на любую поверхность, которую нужно герметично соединять. Соответственно, укупоривающие средства, либо другую противоположную или примыкающую поверхность накладывают при приложении легкого давления, таким образом, обеспечивая, чтобы между горлышком и крышкой, либо между другими противоположными или примыкающими поверхностями образовалась герметичность. Таким образом, универсальный стерильный герметик доступен для хирурга или врача, лаборанта, изготовителя пищевых продуктов или механика. Герметик может быть предложен в виде двухцилиндрового шприца с дозатором, упакованного в пакет, и распределен посредством статического смесителя в момент применения. Таким образом, для удобства пользователя может быть предложен стерильный дозатор и герметик.
Определенная композиция герметика может быть полезна, например, в герметизирующих медицинских повязках, полезна, например, при ограничении истечения раневого экссудата или инфицирования, либо при обеспечении вакуумного герметика для применения в NPWT; либо в качестве герметика стерильных крышек in situ для лабораторных флаконов и других сосудов (например, крышек чашек Петри, сосудов для хранения образцов, маленьких флаконов для хранения культур клеток, культуральных флаконов, узкогорлых стеклянных бутылок и сосудов Дьюара) при чистых или асептических методах;
либо при асептическом изготовлении упакованных продуктов питания, например, продуктов питания, включающих молоко, фруктовый сок, яйца; либо при ремонте и/или сохранении и/или изготовлении стерильных, асептических или чистых устройств или механизмов.
Герметик для медицинских повязок можно наносить любым известным или новым способом. В документе WO 00/74738 (Guyuron) раскрыто применение композиций RTV-2 на силиконовой основе для герметичного закрытия ран, то есть для минимизации потенциальных инфекций. Таким образом, герметик по изобретению можно целесообразно применять, наливая его на поверхность раны и окружающую кожу и давая возможность вулканизации.
В документе WO 2004/108175 (Molnlycke Health Care AB) раскрыто применение композиций RTV-2 на силиконовой основе для разрушающейся кожи или кожи вокруг раны, чтобы минимизировать потенциальные инфекции и защитить кожу от раневого экссудата. Герметик применяют путем нанесения на кожу вокруг раны или на разрушающуюся кожу, наложения клейкой или не клейкой повязки на поверхность раны и в контакте с герметиком, предоставляя возможность вулканизации, либо путем нанесения на клейкую или не клейкую повязку, наложения повязки на рану, предоставляя возможность вулканизации. В любом случае, повязка герметично прикрепляется к коже вокруг раны. Композиция представляет собой удивительное усовершенствование этих способов, обеспечивая хирурга, врача или пациента стерильным герметиком для применения известными способами или их модификациями.
Пищевые продукты могут быть герметично закрыты внутри контейнера, например, ТетраПак, как описано в данном описании выше. Таким образом, герметик может быть предложен без упаковки для автоматического смешивания в промышленном масштабе и распределения (e.g. using робототехнических систем распределения, которые поставляются фирмой Rampf Dosiertechnik GMBH), в асептических условиях. Для вставки в дозатор можно изготавливать стерильные картриджи в пакетах для 2 компонентов. Таким образом, для подачи в асептическую зону изготовления и вставки в дозировочный (распределительный) аппарат могут быть предложены стерильные картриджи в пакетах для 2 компонентов.
При ремонте и/или сохранении механизмов, в частности, рассмотрена замена прокладок. В данном случае герметик можно наносить на поверхность фланца или герметично присоединяемой поверхности в виде капли, после чего компоненты соединяются вместе с образованием герметика. Это уменьшает потребность в стерилизации индивидуальных прокладок перед внесением в асептическую окружающую среду и может уменьшить потребность в покупке или изготовлении множества прокладок. При асептическом изготовлении устройств или механизмов, в частности, рассматривают изготовление космических летательных аппаратов, морских кораблей или подводных лодок или их частей в целях соответствия мировым требованиям по защите. В данном случае композицию герметика можно распределять для создания прокладки на месте, как определено в данном описании выше. Альтернативно вспениваемую композицию можно распределять в качестве противовибрационного материала или изоляционного слоя для тепловых или электрических целей. Герметик может быть предложен в виде двухцилиндрового шприца с дозатором, упакованного в пакет, и распределен посредством статического смесителя в момент применения. Таким образом, для удобства пользователя может быть предложен стерильный дозатор и герметик. Альтернативно могут быть предложены стерильные картриджи, упакованные в пакет, например, картриджи, содержащие части композиции, для доставки в асептическую зону изготовления и вставки в дозировочный аппарат.
В следующем аспекте предложена повязка на рану, включающая вспениваемую или вспененную композицию, клей или герметик или его композицию, как определено в данном описании выше.
В следующем аспекте предложен способ распределения или высвобождения и вулканизации композиции, как определено в данном описании выше, включающий распределение в определенное положение или отверстие при температуре вулканизации в течение времени вулканизации.
Композицию можно смешивать и распределять вручную. Альтернативно можно применять любую форму дозирующего устройства.
В следующем аспекте предложено распределяющее устройство для композиции, включающее окончательно стерильную композицию, как определено в данном описании выше. Предпочтительно это устройство представляет собой устройство NPWT. Целесообразно устройство включает смесительную насадку, включающую средства приема 2 или большего числа картриджей, включающих части А и В композиции. Картриджи приспособлены для расположения и фиксации в устройстве. Подходящим устройством для NPWT является двухцилиндровый шприц, подходящий для загрузки 40 г преполимеров, и оборудованный смесительной насадкой.
В следующем аспекте предложен способ терапии, включающий распределение стерильной композиции, как определено в данном описании выше, предпочтительно окончательно стерильной композиции, в область раны.
В следующем аспекте предложен способ терапии, как определено в данном описании выше, представляющий собой способ терапии ран отрицательным давлением, включающий распределение окончательно стерильной композиции, как определено в данном описании выше, непосредственно или опосредованно в рану и предоставление возможности вспенивания и вулканизации, герметичное закрытие раны, включающей вспененную вулканизированную композицию, и возможно включающей средства соединения с отрицательным давлением, и приложение к ране отрицательного давления.
Композицию можно распределять непосредственно в полость открытой раны и покрывать закрытую полость или распределять в закрытую полость посредством отверстия в покрытии, либо распределять в форму и вводить в раневую полость. При этом образуется поверхность с открытыми порами или углубление поверхности, которое можно непосредственно или опосредованно соединить с источником отрицательного давления.
Доступные в настоящее время заполнители раны требуют извлечения и очистки или смены на регулярной основе, в характерном случае каждые 8, 12 или 24 часа, где максимальный рекомендуемый период удерживания повязки на месте составляет 48 часов в случае, например, пены, хотя данный период составляет вплоть до 72 часов для черной пены и 72 часов в случае марли. После более длительные периодов может происходить врастание ткани. В случае пены промытую повязку можно использовать в течение времени, составляющего вплоть до недели, но по мере прогрессирования заживления раны следует изготавливать заполнители последовательно уменьшающегося размера.
В особенно предпочтительном воплощении композицию можно распределять в предварительно обработанную рану в стерильном поле, и можно оставлять ее in situ без необходимости в очистке и замене, поскольку процесс формования является упрощенным и в высокой степени точным, скорее, использованный заполнитель выбрасывают, и просто распределяют новый заполнитель. Степень происходящего сокращения ткани можно определить путем мониторинга снижения прилагаемого отрицательного давления или по уменьшению упругой деформации вулканизированной композиции, и, если наблюдают достаточное сокращение, вулканизированную композицию можно удалить, и новую композицию распределять в рану для продолжения терапии. Вспениваемая вулканизируемая композиция предпочтительно обладает пористой структурой, способной к сжатию при умеренных давлениях по мере сокращения ткани без спадания пор.
Композицию можно смешивать и распределять вручную. Альтернативно можно применять любую форму дозировочного устройства. Таким образом, в следующем аспекте изобретения предложено устройство для распределения композиции, включающее окончательно стерильную композицию. Предпочтительно это устройство представляет собой устройство для NPWT. Целесообразно устройство включает смесительную насадку, включающую средства для вставки двух или большего числа картриджей, включающих части А и В композиции. Картриджи приспособлены для расположения и закрепления на месте в устройстве. Подходящее устройство для NPWT представляет собой смесительную насадку на 40 г.
В пределах данного аспекта изобретения предложен способ обработки области раны, включающий следующие стадии:
распределение окончательно стерильной композиции по меньшей мере вокруг участка области раны, где композиция включает герметик, способный к созданию герметичного закрытия, по существу непроницаемого для жидкости;
покрытие области раны хирургической салфеткой, по существу непроницаемой для жидкости, контактирующей по меньшей мере с частью распределенной окончательно стерильной композиции и создающей герметичное закрытие раны, существу непроницаемое для жидкости; и
приложение отрицательного давления к области раны, используя источник отрицательного давления, соединенный с областью раны.
Предпочтительно композиция включает первую часть и вторую часть. Предпочтительно этот способ дополнительно включает вулканизацию композиции во время или после покрытия области раны.
Предпочтительно этот способ дополнительно включает помещение в область раны заполнителя, такого как пена, марля или тому подобное.
Целесообразно хирургическая салфетка содержит отверстие, чтобы присоединить источник отрицательного давления. Это отверстие может быть расположено по центру, на одной стороне или по периметру хирургической салфетки. Этот способ может дополнительно включать создание по меньшей мере одного отверстия в хирургической салфетке или на ней, чтобы присоединить источник отрицательного давления.
Предпочтительно окончательно стерильную вспениваемую композицию стерилизуют перед распределением путем воздействия на композицию излучения в окончательно стерилизующей дозе.
Предпочтительно окончательно стерильная вспениваемая композиция представляет собой композицию, как определено в данном описании выше.
В пределах данного аспекта изобретения предложен дополнительный способ обработки области раны, включающий следующие стадии:
наложение повязки на область раны;
высвобождение первой части А окончательно стерильной композиции из основы по меньшей мере вокруг участка области раны и открытие данной части композиции,
открытие второй части В окончательно стерильной композиции, нанесенной на хирургическую салфетку, непроницаемую для жидкости,
покрытие области раны хирургической салфеткой, в результате чего открытые первая и вторая части вступают в контакт и склеиваются, и приклеивание хирургической салфетки вокруг области раны; и
приложение отрицательного давления к области раны, используя источник отрицательного давления, соединенный с областью раны.
Рассматриваемый диапазон отрицательного давления для определенных воплощений настоящего изобретения может составлять приблизительно от -20 мм Hg до -200 мм Hg (следует отметить, что эти значения давления относятся к нормальному атмосферному давлению окружающей среды, таким образом, -200 мм Hg в практическом смысле составляло бы приблизительно 560 мм Hg). Надлежащий диапазон атмосферного давления составляет приблизительно от -40 мм Hg до -150 мм Hg. Альтернативно можно применять диапазон давления, составляющий вплоть до -75 мм Hg, вплоть до -80 мм Hg или более -80 мм Hg. Также можно надлежащим образом применять диапазон давления менее -75 мм Hg. Альтернативно можно использовать диапазон давления более -100 мм Hg или более -150 мм Hg.
Понятно, что согласно определенным воплощениям настоящего изобретения прилагаемое давление можно модулировать в течение периода времени, соответствующего одному или более чем одному нужному и предопределенному профилю давления. Например, такой профиль может включать модулирование отрицательного давления между двумя предопределенными значениями отрицательного давления Р1 и Р2, таким образом, давление по существу постоянно поддерживают при значении Р1 в течение предопределенного периода времени Т1, а затем с помощью подходящих средств, таких как изменение работы насоса, либо ограничение тока жидкости или тому подобное, доводят до нового предопределенного значения давления Р2, где давление можно по существу постоянно поддерживать в течение следующего предопределенного периода времени Т2. Возможно использовать два, три или четыре или большее число предопределенных значений давления и соответствующих периодов времени. Также надлежащим образом для давления потока можно прилагать сложные волновые формы профилей амплитуда/частота, например, синусоиду, искривленную зубчатую (англ. sore tooth), систолическую-диастолическую и т.д. и т.п.
В следующем аспекте изобретения предложена повязка на рану, включающая вспененную композицию, как определено в данном описании выше. Предпочтительно повязка на рану представляет собой повязку на рану для NPWT.
В следующем аспекте изобретения предложен набор для NPWT, включающий повязку на рану, непроницаемую для жидкости, распределяемую или высвобождаемую окончательно стерильную вулканизируемую композицию и средства присоединения к вакуумному насосу для подачи отрицательного давления на повязку. Предпочтительно окончательно стерильная вулканизируемая композиция представляет собой композицию по изобретению, как определено в настоящем описании выше.
Далее воплощения изобретения проиллюстрированы неограничивающим путем со ссылкой на чертежи, на которых:
на фиг.1 и 2 проиллюстрирована повязка на рану для NPWT с пенистым заполнителем;
на фиг.3, 7, 8, 9 и 10 проиллюстрировано применение и нанесение распределяемого стерильного пенистого заполнителя раны пациенту;
на фиг.4, 5 и 6 проиллюстрирован набор, включающий композицию герметика и повязку на рану;
на фиг.11-15 проиллюстрировано применение и осуществление воплощения набора для закрытия раны, аппарата и герметика пациенту.
Далее, относительно фиг.1, при общепринятом методе NPWT на основе пены полость раны (1) заполняют или покрывают пористым пенистым тампонирующим материалом (2), который необходимо нарезать на формы (2х показано как а), покрывать сверху и герметично закрывать клейким гибким слоем (хирургической салфетки, 3), достаточно непроницаемым для жидкостей.
Относительно фиг.2, вакуумный катетер (4) вставляют (5) над хирургической салфеткой (3) или через нее в область раны (1), в различных воплощениях его вставляют в отверстие или углубление в пене (6) или обертывают марлей. Дальний конец (не показано) вакуумного катетера (4) соединен с источником вакуума (обычно насосом, не показано). Раневая полость, заключенная между салфеткой и тканью, сокращается под действием атмосферного давления и видимо сжимает тампонирующий материал или повязку. Однако эта система склонна к протеканию вакуума.
На фиг.3А показана стерильная вспениваемая композиция (10), распределяемая из шприца (11) в область раны (1). На фиг.3В эта распределяемая композиция вулканизируется с образованием вспененного блока (12), контактирующего с раневым ложем (1). На фиг.3С хирургическую салфетку (3) помещают сверху и герметично закрепляют на месте общепринятым способом. Вакуумный катетер (4) вставляют (5) через салфетку (3) общепринятым способом, после чего можно начать создание вакуума посредством вакуумного катетера (4). Полость раны ведет себя соответствующим образом, как описано в отношении фиг.2. Данная система улучшает подгонку пенистого заполнителя и уменьшает нагрузки, налагаемые на клейкую герметичную хирургическую салфетку.
На фиг.4А проиллюстрирована композиция для применения в качестве герметика для NPWT. Герметик (20) применяют путем нанесения на кожу около или вокруг области раны (1) или на разрушающуюся кожу. Накладывают клейкую или не клейкую хирургическую салфетку (3) с необязательной повязкой (не показано) на рану (1) и в контакте с герметиком (20), и герметику дают возможность вулканизироваться в контакте с хирургической салфеткой. Вакуумный катетер (4) вставляют через отверстие (5) в хирургической салфетке (3) общепринятым способом, после чего можно начать создание вакуума посредством вакуумного катетера (4). Герметик улучшает качество отрицательного давления, передаваемого на раневое ложе. На фиг.5 показан вариант фиг.4, при котором насос (8) съемно присоединен (5а) через отверстие (5b) в хирургической салфетке (3).
На фиг.6 показан дополнительный вариант, при котором предварительно сформированную хирургическую салфетку (33), включающую встроенную оболочку (34) вакуумного катетера и отверстие (5), располагают сверху герметика (30), нанесенного посредством шприца (11). В данном случае хирургическая салфетка (33) включает клейкую основу (39), и герметик, таким образом, либо распределяют вокруг раны общепринятым способом, как показано на стадии 3, либо герметик (30) распределяют на краях приклеенной хирургической салфетки (33), как показано на стадии 4.
На фиг.7-10 показан дополнительный вариант фиг.3А-3С, при котором хирургическую салфетку (3) помещают на область раны (1), после чего композицию (10) распределяют из шприца (11) через отверстие (5). Композиция вспенивается и вулканизируется с образованием вспененного блока (12), включающего бугорок (13), выступающий через отверстие (5). Бугорок (13) разрушают с образованием отверстия в пенистой структуре. На фиг.10 показан вакуумный катетер (4), соединенный с отверстием (5), и присоединенный к вакуумному насосу (8) общепринятым способом.
На фиг.11-15 показаны варианты фиг.4а, 5 и 6, относящиеся к распределяемому герметику 20 для герметичного наложения сочетания повязок/хирургических салфеток (2а, 3), включающих встроенный вход (5) вакуумного катетера (4). Для этих комбинированных повязок (2а, 3) необходимо распределять герметик (20) на участок кожи (1а), на котором будет лежать область периметра хирургической салфетки (3), окружающая часть повязки (2а), как показано на фиг.15. В том случае, когда трудно заранее определить, где эта область периметра будет контактировать с кожей (1а), предпочтительно распределение примерно по краю комбинированной повязки (2а, 3), как на фиг.11 и 12. Альтернативно герметик (20) можно распределять по краю хирургической салфетки в положениях, где можно наблюдать или предполагать протекания. Альтернативно герметик (20) можно распределять непосредственно на комбинированную повязку, как также проиллюстрировано на фиг.15, в виде прокладки (2), а затем повязку накладывают на рану. Во всех случаях можно наложить сверху полосы клейкой ленты (3а), чтобы гарантировать как удовлетворительную адгезию, так и удовлетворительное герметичное соединение. Во всех случаях вулканизация, герметичное соединение и работа с вакуумом соответствуют описанным ранее.
Изобретение можно осуществлять на практике различными путями, и далее его воплощения описаны только в качестве примера.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР
Пример СЕ1
Получение композиции
Полидиметилсилоксановая композиция RTV-2 Cavi-Care имеется в продаже (Smith & Nephew, номер по каталогу 4563) и представляет собой катализируемый Pt вспениваемый силиконовый эластомер RTV-2, имеющий время подъема 30-105 секунд, упакованный в виде частей А и В в пакеты из фольги, формованные из алюминиевой фольги, ламинированной с каждой стороны РЕ.
Rhodorsil RT Foam 3240 А/В (Bluestar Silicones) представляет собой катализируемый Pt вспениваемый силиконовый эластомер RTV-2, имеющий время подъема 7,5 минут.
Стерилизация
Композиции подвергали воздействию гамма-излучения, используя облучение источником Со и излучение электронными лучами при 10 МэВ, в дозе 10, 15, 20 и 25 кГр.
После стерилизации определяли следующие параметры и сравнивали с нестерилизованным полимером:
Вязкость
В каждом случае часть В композиции образовывала твердый эластомер (гамма-облучение), и ее вязкость увеличивалась (электронные лучи).
Вязкость части А композиции увеличивалась при облучении каждым из способов: при облучении гамма-излучением в дозе 25-42 кГр увеличение вязкости составляло 230% (Cavi-Care) или 850% (Rhodorsil).
Вулканизация
Композиции Cavi-Care и Rhodorsil часть В после гамма-облучения не могли взаимодействовать с получением приемлемого вспененного вулканизированного продукта. При вулканизации облученной части А композиции Rhodorsil с необлученной частью В время вулканизации было неприемлемо длительным, как в случае гамма-излучения, так и электронного излучения.
Плотность пены и способность ее к сжатию
Не тестировали.
Тестирование стерильности
Стерильность не тестировали, поскольку стерилизованная композиция не вулканизировалась.
Ожидали, что при данной дозе гамма-облучения достигается стерилизация.
ПРИМЕР 1 - Композиция, состоящая из двух частей, и способ ее получения описаны ниже
Вязкости приведенных ниже примеров соответствуют количеству динамической вязкости, измеряемому известным путем при 25°С. Вязкости измеряли, используя вискозиметр Брукфильда, в соответствии с инструкциями стандарта AFNOR NFT 76 106, май 1982. Эти значения вязкости соответствуют количеству "ньютоновой" динамической вязкости при 25°С, то есть динамической вязкости, измеренной известным путем, при достаточно низком градиенте скорости сдвига, чтобы значение вязкости не зависело от данного градиента скорости.
Готовили несколько двухкомпонентных композиций, включающих части Р1 и Р2, композиция которых описана в таблице 1:
1) Компоненты части А тестируемых композиций:
3
3
1/2
3
2
1/2
2
3
2
1/2
3
2/2
2
3
2/2
4/2
Vi
Vi
- М=(СН)SiO, M=(CH)ViSiO или (CH=CH-)(CH)SiO, D=(CH)(Vi)SiO или (СН=СН-)(СН)SiO и Q=SiO
Vi
Vi
- а: Винилированная полиорганосилоксановая смола, включающая силоксильные группы М, D и Q (также обозначенная как смола «MDQ») и:
Vi
- b1: полидиметилсилоксан, блокированный на каждом из концов цепи звеном M и имеющий вязкость 3500 мПа·с при 25°С.
Vi
- b2: полидиметилсилоксан, блокированный на каждом из концов цепи звеном M и имеющий вязкость 100000 мПа·с при 25°С.
Vi
- b3: полидиметилсилоксан, блокированный на каждом из концов цепи звеном M и имеющий вязкость 1500 мПа·с при 25°С.
Vi
- b4: полидиметилсилоксан, блокированный на каждом из концов цепи звеном M и имеющий вязкость 230 мПа·с при 25°С.
©
- с1: диатомовая земля, продаваемая под торговым названием CELITE-SF.
2

- с2: Белая сажа, имеющая низкую удельную поверхность 30 м/г (BET), продаваемая под торговым названием AEROSIL RY50
- d: Гексанол.
- е: Платиновый катализатор Karstedt.
- f1: полидиметилсилоксан, блокированный на каждом из концов цепи звеном М и имеющий вязкость 1000 мПа·с при 25°С.
Vi
Vi
- g: поли(винилметил)(диметил)силоксановое масло, имеющее содержание звеньев D, составляюицее 2 масс.%, и содержание звеньев M, составляющее 0,4 масс.%.
2) Компоненты части В тестируемых композиций:
Vi
Vi
- а: Винилированная полиорганосилоксановая смола, включающая силоксильные группы М, D и Q (также обозначенная как смола «MDQ»).
3
2
1/2
- b1: полидиметилсилоксан, блокированный на каждом из концов цепи звеном (CH)ViSiO и имеющий вязкость 3500 мПа·с при 25°С.
3
2
1/2
- b2: полидиметилсилоксан, блокированный на каждом из концов цепи звеном (CH)ViSiO и имеющий вязкость 100000 мПа·с при 25°С.
3
3
1/2
- f1: полидиметилсилоксан, блокированный на каждом из концов цепи звеном (СН)SiO и имеющий вязкость 1000 мПа·с при 25°С.
3
3
1/2
- f2: полидиметилсилоксан, блокированный на каждом из концов цепи звеном (СН)SiO и имеющий вязкость 100000 мПа·с при 25°С.
3
2
0,5
- i: полидиметилсилоксановое масло, блокированное на каждом из концов цепи звеном (СН)HSiO
3
3
0,5
- h: полиметилгидросилоксановое масло, блокированное на каждом из концов цепи звеном (СН)SiO.
3
2
1/2
- j: раствор, содержащий 1% этинилциклогексанола в полидиметилсилоксановом масле, блокированном на каждом из концов цепи звеном (CH)ViSiO и имеющим вязкость 600 мПа·с при 25°С.
Тестируемые композиции описаны ниже в таблицей
Таблица 1
Композиции: части по массе
Ингредиенты Часть А
Пр.1
Пр.2
Пр.3
Пр.4
а
20,39
15,09
19,13
20,17
b1
61,17
45,26
57,39
60,50
b2
12,51
12,49
b3
35,19
b4
15,00
с1
с2
0,94
1,26
1,25
1,87
d
3,63
3,11
3,62
3,62
е
0,11
0,10
0,11
0,11
f1
g
1,25
3,50
1,25
Ингредиенты Часть В (С*)
Пр.1
Пр.2
Пр.3
Пр.4
а
b1
b2
f1
f2
36,88
36,88
36,88
36,88
i
17,68
17,68
17,68
17,68
h
45,45
45,45
45,45
45,45
j
Отношение по массе часть А/часть(и) В, С*
80/20
80/20
80/20
80/20
Ингредиенты Часть А
Пр.5
Пр.6
Сравнительный Пр.7
Пр.8
а
15,01
18,73
18,73
15,59
b1
45,02
56,20
56,20
46,76
b2
5,99
5,99
b3
35,00
36,35
b4
c1
9,99
9,99
c2
1,25
1,30
d
3,09
4,10
4,10
0
e
0,10
0,09
0,09
0,003
f1
4,90
4,90
g
18,73
Ингредиенты Часть В (С*)
Пр.5
Пр.6
Сравнительный Пр.7
Пр.8
а
9,99 *
9,99
b1
29,97*
29,97
b2
0,50
29,97*
29,97
f1
4,99*
4,99
f2
36,88
i
27,89
6,99
6,99
17,68
h
71,61
17,98
17,98
45,45
j
0,10*
0,10
Отношение по массе часть А/часть(и) В, С*
86,3/13,7
100/24,97/75,03
100/100
90/10
В Примере 6 композицию готовили путем смешивания трех частей А, В и С (компоненты части С указаны обозначением "*").
Примеры 1-7 вспениваются.
Пример 8 не вспенивается.
3) Стерилизация и сшивание
Части А и В облучали гамма-лучами, электронными лучами или рентгеновскими лучами в различных дозах, включающих дозы от 10 кГр до 35 кГр.
Затем после стерилизации каждую часть композиции смешивали с соответствующей частью композиции, стерилизованной или не стерилизованной, как в Примере 6 или 8, в соответствии с отношением, указанным в таблице 1. После вулканизации полученные в результате вспененные или твердые эластомеры оценивали и сравнивали с нестерилизованными эластомерами (результаты приведены в таблицах 2-5).
4) Тесты
Как показывают результаты Примеров 1, 2, 3, 4 и 6, возможно облучение частей А и В гамма-лучами, электронными лучами или рентгеновскими лучами даже в высоких дозах (от 10 кГр до 35 кГр) при отсутствии увеличения вязкости или при небольшом приемлемом увеличении вязкости. Кроме того, свойства эластомерных пен подобны свойствам нестерилизованных пен. Добавление инертного силиконового масла в качестве разбавителя к части В обеспечило уравновешивание вязкости и объема частей А и В.
3
2
1/2
Vi
Сравнительный Пример 7 показывает, что в результате присутствия в части В полисилоксанов, включающих звенья SiH, и полисилоксанов, включающих звенья Si-винил, после стерилизации части В получают гель или вулканизированный преполимер. Следовательно, в целях получения пены невозможно смешивать части А и В. Тем не менее, Пример 5 показывает, что присутствие 0,5 масс.% полидиметилсилоксана, блокированного на каждом из концов цепи звеном (СН)ViSiO (M), является приемлемым.
Таблица 2
Пример 1
Пример 2
Метод облучения
Нет
Гамма
Гамма
Нет
Гамма
Гамма
Доза облучения на часть А (кГр)
0
10,6
25,9
0
25,2
35,6
Доза облучения на часть В (кГр)
0
10,6
25,9
0
25,2
35,6
Вязкость части А (мПа·с)
4800
6500
21570
2000
4200
8200
Вязкость части В (мПа·с)
1750
2100
2430
1700
2600
2500
Плотность вулканизированной пены (г/см<sup>3</sup>)
0,2
0,23
0,21
0,2
0,27
0,23
Твердость после 15' при 23°С (Sh00)
15
13
15
19
21
16
Твердость после 1 суток при 23°С (Sh00)
30
35
31
31
36
30
Кинетика вручную при 23°С
2'55''
3'25''
2'45
2'05''
2'55''
2'05''
Таблица 2 (продолжение)
Пример 3
Метод облучения
Нет
Гамма
Доза облучения на часть А (кГр)
0
25,4
Доза облучения на часть В (кГр)
0
25,4
Вязкость части А (мПа·с)
1600
5200
Вязкость части В (мПа·с)
1700
2700
Плотность вулканизированной пены (г/см<sup>3</sup>)
0,24
0,26
Твердость после 15' при 23°С (Sh00)
25
20
Твердость после 1 суток при 23°С (Sh00)
41
37
Кинетика вручную при 23°С
2'55''
2'25''
Таблица 3
Пример 4
Пример 5
Метод облучения
Нет
Рентгеновские лучи
Нет
Гамма
Электронные лучи
Доза облучения на часть А (кГр)
0
26,3
0
25,1
18,1-31,3
Доза облучения на часть В (кГр)
0
24,4
0
25,1
18,1-31,3
Вязкость части А (мПа·с)
5300
17300
1700
3800
3000
Вязкость части В (мПа·с)
1600
2700
50
150
40
Плотностьвулканизированной пены (г/см<sup>3</sup>)
0,19
0,23
0,19
0,26
0,24
Твердость после 15' при 23°С (Sh00)
13
13
22
25
25
Твердость после 1 суток при 23°С (Sh00)
31
33
40
39
42
Кинетика вручную при 23°С
3'15''
2'30''
2'15''
2'40''
3'30''
Таблица 3 (продолжение)
Пример 6 (часть Р3 не облучали)
Метод облучения
Нет
Гамма
Электронные лучи
Доза облучения на часть А (кГр)
0
0
0
Доза облучения на часть В (кГр)
0
25,0
25,2-30,4
Вязкость части А (мПа·с)
5120
5120
5120
Вязкость части В (мПа·с)
<5000
<5000
<5000
Плотность вулканизированной пены (г/см<sup>3</sup>)
0,17
0,18
0,2
Твердость после 15' при 23°С (Sh00)
0
0
0
Твердость после 1 суток при 23°С (Sh00)
38
37
37
Кинетика вручную при 23°С
5'
4'35''
4'30''
Таблица 4
Сравнительный Пример 7
Метод облучения
Нет
Гамма
Гамма
Электронные лучи
Доза облучения на часть А (кГр)
0
10,1
25,0
23,7-23,8
Доза облучения на часть В (кГр)
0
10,1
25,0
22,6-23,1
Вязкость части А (мПа·с)
5120
6960
45200
11000
Вязкость части В (мПа·с)
5600
Гель
Вулканизирована
Гель
Плотность вулканизированной пены (г/см<sup>3</sup>)
0,17
/
/
/
Твердость после 15' при 23°С (Sh00)
0
/
/
/
Твердость после 1 суток при 23°С (Sh00)
38
/
/
/
Кинетика вручную при 23°С
5'
/
/
/
Как показывают результаты, представленные в таблице 5, возможно облучение частей А и В гамма-лучами или электронными лучами даже в высоких дозах (25 кГр) при отсутствии увеличения вязкости или при небольшом приемлемом увеличении вязкости. Кроме того, свойства эластомеров подобны свойствам нестерилизованных полимеров.
Таблица 5
Пример 8 (не вспенивается)
Метод облучения
Нет
Гамма
Электронные лучи
Гамма
Электронные лучи
Доза облучения на часть А (кГр)
0
25,1
18,1-31,3
0
0
Доза облучения на часть В (кГр)
0
25,1
18,1-31,3
25,
18,1-31,3
Вязкость части А (мПа·с)
2400
5100
3800
2400
2400
Вязкость части В (мПа·с)
1800
2400
2500
2400
2500
Время жизнеспособности смолы при 23°С
2 ч 05
/
/
2 ч 05
2 ч 10
Твердость после 1 ч при 150°С (ShA)
35
/
/
34
30
Механические свойства после 1 ч при 150°С
T/S (прочность на разрыв) (МПа)
1,8
/
/
1,7
1,2
Е/В (%)
144
/
/
143
136
Tr/S (Н/мм)
2,2
/
/
2,3
2,3
Пример 3 - Определение переносимой примеси преполимера (i) в части В
Готовили композиции, включающие различные количества винила в части В и облучали гамма-лучами или электронными лучами в дозе 25 кГр.
Тестируемая композиция описана ниже в таблице 6:
Таблица 6
КОМПОЗИЦИИ: Части по массе
Компоненты части А
Пример 9
Часть P1
а
15,01
b1
45,02
b3
35,00
с2
1,25
d
3,09
е
0,10
Компоненты части В
Часть P2
b3
0,99
i
27,75
h
71,26
Отношение по массе часть А/часть(и) В
86,3/13,7
Результаты представлены ниже:
Композиция
Действие облучения
Масс.% (i) в части В
Отношение H/Vi
Сравнительный Пример 7
Неприемлемо
<1000
Пример 9
Приемлемо слабое действие на плотность (0,18-0,28)
(1% короткой винильной цепи)
10000-15000
Пример 5
Приемлемо
0,5% длинной цепи = Пример 5
80000-120000
Данные результаты показывают, что в части В приемлем низкий уровень преполимера (i), недостаточный, чтобы влиять на свойства композиции.
Авторы изобретения определили пограничный уровень, при котором преполимер (i) неприемлем в части В.
При отношении H/Vi = 2000 свойства части В изменяются, но композиция остается функциональной.
В пределах этого пограничного уровня при отношении H/Vi = 5000 свойства части В изменяются минимально, и композиция хорошо функционирует.
В пределах этого пограничного уровня при отношении H/Vi = 10000 свойства части В по существу не изменяются, и композиция отлично функционирует.