YY∕T 0818.1-2010 醫(yī)用有機硅彈性體、凝膠、泡沫標準指南 第1部分：組成和未固化材料

ICS11.040.20

C31

中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標準

YY/T0818.1—2010

醫(yī)用有機硅彈性體、凝膠、泡沬標準指南

第1部分：組成和未固化材料

2010-12-27發(fā)布

Guideforsiliconeelastomers,gelsandformsusedinmedicalapplications一

Part1:Formulationanduncuredmaterials

2012-06-01實施

I家食品藥品監(jiān)督管理局 發(fā)布

中華人民共和國醫(yī)藥

行業(yè)標準

醫(yī)用有機硅彈性體、凝膠、泡沫標準指南

第1部分：組成和未固化材料

YY/T0818.1—2010

中國標準出版社出版發(fā)行

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2012年1月第一版2012年1月第一次印刷

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YY/T0818.1—2010

YY/T0818.1—2010

YY/T0818的總標題為《醫(yī)用有機硅彈性體、凝膠、泡沫標準指南》，由以下部分組成：——第1部分:組成和未固化材料；

——第2部分:交聯(lián)和制作。

本部分為YY/T0818的第1部分.

本部分按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。

YY/T0818本部分修改采用ASTMF2038-00（醫(yī)用有機硅彈性體、凝膠、泡沫標準指南第1部分:組成和未固化材料》。

本部分由國家食品藥品監(jiān)督管理局濟南醫(yī)療器械質量監(jiān)督檢驗中心提出并歸口。

本部分起草單位：山東省醫(yī)療器械產品質fi檢驗中心。

本部分主要起草人:施燕平、張S梅.吳平。

由有機硅彈性體制成的醫(yī)療器械被廣泛應用于公共醫(yī)療，并在許多應用領域中具有生物安全使用史。本指南可使用戶了解這類彈性體的配方是對最終器械生物相容性最原始的影響。有機硅彈性體的制作也會對最終產品的生物相容性帶來影響，在本指南的第2部分則涉及了有機硅彈性體的制作。

本指南分為兩部分，一部分涉及配方，一部分則涉及制作，本指南所提供的信息（和進一步研究的建議）可作為使用者査找有機硅配方的生物學影響的指南。制造商的責任是在其工業(yè)化生產中執(zhí)行標準。制造商可以在執(zhí)行標準中有所偏離，前提是對這些偏離提供相應的依據(jù)。

有機硅彈性體的生物相容性問題可分為幾個級別，但最終器械的制造商需根據(jù)器械的預期使用進行生物學評價.

當材料按公認的質量標準（如GB/T19001和現(xiàn)行法規(guī)/生產管理規(guī)范）生產時，其生物性能和物理性能會更具有重現(xiàn)性。

醫(yī)用有機硅彈性體、凝膠、泡沫標準指南

第1部分:組成和未固化材料

1范圍

YY/T0818的本部分預期用于指導使用者掌握醫(yī)用有機硅彈性體、凝膠和泡沫的組成和使用，本

部分不提供有機硅粉末、液體和其他形態(tài)有機硅的相關信息.本部分所提供的信息用以指導使用者在考慮過各笮-組分或副產物的化學、物理以及毒理學性質后，如何選擇適宜的材料_本部分為有機硅材料在醫(yī)用領域的典型應用提供了通用信息，有機硅材料的交聯(lián)和制作的詳細內容見本規(guī)范第2部分。

硅橡膠外科植入物的性能另見YY0334和YY0484.本部分僅涉及未固化彈性體、凝膠和泡沫的組分.

本部分不涉及使用中任何安全方面的問題。本部分的使用者有貴任制定適宜的安全和健康規(guī)范，并在使用前確定有關法規(guī)限制的適用性.對未固化有機硅組分，建議使用者也可參考《材料安全數(shù)據(jù)手冊》。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件.

GB18278醫(yī)療保健產品的滅菌確汄和常規(guī)控制要求工業(yè)濕熱滅菌

GB18279醫(yī)療器械環(huán)氧乙烷滅繭確認與常規(guī)控制

GB18280醫(yī)療保健產品的滅菌確認和常規(guī)控制要求輻射滅菌

GB19973.1醫(yī)療器械滅菌微生物學方法第1部分:產品微生物總數(shù)的估計YY0287醫(yī)療器械質傲管理體系用于法規(guī)的要求

YY0334硅橡膠外科植入物通用要求YY0484外科植人物雙組分加成型硫化硅橡膠ASSI/AAMIST50干熱（熱空氣）滅菌器

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

有機硅聚合物siliconepolymer

聚合物的分子主鏈上含重復的硅、氧原子，每個硅原子連接兩個有機基團，該有機基團通常為甲基，但也可能是乙烯基、苯基、氟代基或其他有機基團.

3.2

環(huán)狀和線型cyclicsandlinears

用D表示分子贄可變的環(huán)狀硅氧烷中Si-0結構單元（通常D4-D20）；D7-D40（或更多〉可能會被稱為“大環(huán)”。根據(jù)其鏈長，線型聚合物可以是可變的或具有較髙分子量的直鏈聚合物；用M和D共同表示，M為R3Si-O,D如上所述；R通常為甲基.［例如，MDM為（CH3）3SiOSi（CH3）2OSi（CH3）3］因加工和貯存的不同，有機硅組分中不同程度存在苕低分子ft聚合物，玎根據(jù)所用條件，通過真空、離溫脫?；蚨?/p>

段硫化除去，

催化劑catalyst

有機硅彈性體配方中的一種組分，在材料進行硫化時引發(fā)交聯(lián)反應。

3.4

交聯(lián)劑crosslinkerorcrosslinkingagent

有機硅彈性體配方中的一種組分，是彈性體硫化時使其發(fā)生交聯(lián)反應的一種物質。

3.5

抑制劑inhibitor

有機硅彈性體配方中的一種組分，加入后以減緩交聯(lián)反應的速度。

3.6

填充劑filler

一種細微的固體粉末，在生產過程中與有機硅聚合物充分混合以達到特定的性能。有機硅彈性體所用填充劑有以下兩種類型：

3.6.1

補強填充劑renforcingfiller

通常具有較大的表面積，在自然界中為無定形狀態(tài)，如氣相二氧化硅或沉淀二氧化硅。這類填充劑使彈性體具有髙強度和高彈性的物理性能.

3.6.2

増量填充劑extendingfiller

通常比補強型填充劑具有較小的表面積和較低的成本。包括石英和硅藻土。這種填充劑的補強作用較低，但價格相對便宜，主要用來擴充有機硅制品的體積。

3.7

添加劑additives

有機硅彈性體中用景相對較少的-?種組分，作用是可對彈性體進行標記、著色或使其不透明。

3.8

有機硅基料siliconebase

一種含有機硅聚合物、填充劑和添加劑的均勻混合物，不含交聯(lián)劑或催化劑。

3.9

未固化彈性體uncuredelastomer

一種含交聯(lián)劑和（或〉催化劑，但未進行硫化的有機硅基料。

3.10

有機硅彈性體

3.10.1

有機硅彈性體siliconeelastomer

未固化彈性體經受了使其變?yōu)榻宦?lián)的條件。該彈性體可能是高稠度橡膠、低稠度橡膠或室溫硫化型.3.10.2

髙稠度橡

highconsistencyrubberJICR

不能用傳統(tǒng)泵壓裝置進行傳送的材料。通常加工這類橡膠應使用剪切力高的設備，如雙輥煉膠機,并且其部件通常使用模壓成型或傳遞成型技術制作。

低調度橡膠或液體硅橡膠lowconsistencyrubberorliquidsiliconerubber,LCR

通常為易于抽吸的可流動材料，可通過靜態(tài)混合器抽吸進行混合，并且可使用注射成型技術制造部件.

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3

3.10.4

室溫硫化roomtemperaturevulcanizationvRTV

依靠大氣中的水分進行固化的單組分彈性體，可通過稍微提高溫度加速固化速度。因為固化取決于水分向彈性體內的擴散，建議固化時深度不超過0.64cm。

3.10.5

凝膠gel

為輕度交聯(lián)材料，無補強或補強水平遠低于交聯(lián)聚合物.凝膠通常為使用鉑催化加成固化體系的雙組分配方，凝膠的硬度可在很大范圍內進行調整。通常這類材料的沒計不是承受重的負載，而是與不規(guī)則的表面緊密接觸，這樣，負載可以被分散到更大的面積上。也可用這種材料來防護環(huán)境污染。

3.10.6

泡沫foam

添加了一種能在材料硫化時產生揮發(fā)性氣體的交聯(lián)材料，氣體揮發(fā)導致了材料具有極低的密度。

通常為使用鉑催化加成固化體系的雙組分配方。當其膨脹時能與不規(guī)則表面密切接合，使之免受環(huán)境破壞，但泡沫的剛性比凝膠大，因此強度更大。由于泡沫是膨化的彈性體，在相同重量的基礎上，其交聯(lián)程度比凝膠更高。多數(shù)固化條件會使其成為閉孔泡沫。

批lotorbatch

以一個固定的特定配方在特定的加工技術和加工條件下，在一個生產周期內生產出的一定數(shù)景的材料。

3.12

硫化vulcanization

一個不可逆的過程，在該過程中有機硅聚合物鏈間形成共價化學鍵。在硫化過程中材料由可流動的或可模壓的化合物轉化成不能再次成型的彈性材料(除非物理破壞)。

3.13

固化

縮合固化condensationcure

在固化過程中，通常由有機金屬化合物催化，釋放出小分子化合物。分為：單組分縮合同化和雙組分縮合固化。前者為:所供應的材料裝于一個氣密容器內，其固化是靠空氣中的水分引發(fā)的，材料從表面開始向下固化，但實際固化深度很難超過0.64cm。后者為：所供應的材料分別裝于兩個容器內，臨用前將其按配比充分混合.因為其固化不取決于空氣中水分在有機硅材料內的擴散，所以固化深度不受限制。

3.13.2

過氧化物固化peroxidecure

單組分配方由有機過氧化物分解產生的自由基引發(fā)的硫化。

3.13.3

加成型固化additioncure

首先將各組分混合，然后在鉑催化作用下,將一個硅氫基(silylhydride)加成到硅乙烯基上的雙組分彈性體。

3.14

分散dispersion

未固化的有機硅彈性體在適宜的溶劑中分散，以便通過浸漬、噴霧或澆制使其在基材上形成一層彈性體薄膜。

4意義和應用

4.1本指南預期為醫(yī)療器械用有機硅材料的選擇和規(guī)范提供指南.

4.2向醫(yī)療器械制造業(yè)供應材料的有機硅制造商，宜能直接向其客戶提供有關非專利產品的配方倌息

或直接向主管部門提供文件備案.

5配方

1總則

應使用包括以下原材料的配方生產殫性體、凝膠和泡沫。

5.1.1有機硅聚合物

任何結構如圖1所示的中分子量或K分子世的聚合物.其中*R為甲基、不飽和烴基或羥基，R'通常為甲基或不飽和烴基，但也可能是苯基、三氟丙基或其他烴基，:r、y為大于或等于0的整數(shù).如果R不是羥基，則每個鏈中應至少有2.0個烯基.

R、R*=任何有機基團

CH,

R-

1

R—Si-0—

-Si-0

■

Si-0

—Si-R

1

CH,

R*

1CH,

困1典型的有機硅聚合物

5.1.2催化劑

總則

鉑或錫與任何適宜的元索（如碳、氫、氧、氟和硅）組成的配位體結合成的一種有機金屬絡合物.

鉑

鉑催化劑可被分散到結構如圖1所示的有機硅聚合物中，該聚合物粘度低時，易于分散.鉑催化劑中有效的活性鉑濃度范ffl為5mg/kg?20mg/kg，但常用濃度約為7.5mg/kg.

錫

單組分縮合固化配方通常含0.1%?0.5%（質fi分數(shù)）的有機錫化合物.雙組分縮合固化配方通常含0.5%?2.0%（質景分數(shù)）的有機錫化合物.鉍職子的配位體可以是烷基、烷氧基或羧酸根離子的組合.

5.1.3交聯(lián)劑

雙組分，加成型固化配方

交聯(lián)劑為結構如圖2所示的聚合物，其屮R通常為一個甲基或一個氫基，這樣毎個鏈至少可提供官能度為2.0的SiH 為大于等于0的整數(shù).為防止鏈的擴展，含乙烯基聚合物或含SiH交

聯(lián)劑的官能度應至少為3.0， _.

因為交聯(lián)劑和功能（含乙烯基）聚合物兩者的結構多種多樣，在配方中規(guī)定交聯(lián)劑用景范圍是沒有意義的.不過，當有機硅彈性體加成固化的兩組分按制造商推薦的比例混合時，交聯(lián)劑中SiH基化學

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計量要超過不飽和烴基的量。

ch3

1

ch3

1

R—Si—0—

-Si-O

—

Si-O-

—Si-R

1

1

1

1

CH,

ch3

H

CHS

圖2典型的聚合交聯(lián)劑

單組分RTV和雙組分加成型固化配方

交聯(lián)劑可能是有機硅小分子化合物，其通式如下：以（。尺，）4_, （1）

式中:

R—除苯基以外的有機基團；OR9——烷氧基、乙酰氣基、酮肟基等可水解基團。

過氧化物硫化的彈性體

有機過氡化物交聯(lián)劑參與交聯(lián)反應，但不直接參與構成交聯(lián)網絡。過氧化物的量可小于總配方的1%（質量分數(shù)〉，也可達到其2倍。這些過氧化物的分解速度取決于溫度，分解后形成自由基從有機硅主鏈的烷基上奪取氫原子，重新組合形成一個有機硅的交聯(lián)網。常用的過氧化物為2,4-二氯過氣化苯甲酰，其分解的結果是形成少量的多氯聯(lián)苯和其他的催化劑分解副產物，應在固化彈性體的二段硫化過程中除去這些副產物。

5.1.4填充劑.

總則

市售的髙純度的無定型二氧化硅有氣相二氧化硅或沉淀二氧化硅*這種二氧化硅可用分子式為Me3SiX或Me2SiX2（X是一個可水解的基團）的硅烷進行處理，或者用一個或多個分子式為HOMe2SiO（SiMe2O）,（SiMeRO）,SiMe2OH（R是一個甲基或一個不飽和烷基）的硅氧烷齊聚物進行處理。加入適量的填充劑可獲得期望的物理性能.填充劑的用景取決于氣相二氧化硅的處理方式，處理程度及其表面積.也可選擇結晶的石英化合物（如研磨成細沫的沙子）作填充劑，有時也使用二氧化硅含量約為88%的硅藻土。

填充劑的處理劑

在彈性體配方配制過程中添加的材料，用以處理二氣化硅的表面。這些材料可使彈性體性能穩(wěn)定并提髙二氧化硅的承載，因此可獲得更好的補強作用。常用的填充劑的處理劑為端基為硅羥基的聚硅氧烷，或可被水解形成硅羥基的硅氧烷（如5.1.4所述）。用這些材料來處理或處理氣相二氧化硅微粒的高活性表面，通過氫鍵的結合或與二氧化硅表面活性硅羥基的化學反應生成共價鍵。填充劑的處理劑優(yōu)先與二氧化硅表面反應，避免了與大分子擻的聚合物主體發(fā)生類似的相互反應，因此使得未固化彈性體的起縐（即結構化〉為最小，并使固化后彈性體的硬度發(fā)生變化（否則就會發(fā)生）為最小。

5.1.5添加劑

通常含金屬（如鋇、鈦或鈣）鹽或金屬氧化物的各類材料.

5.1.6抑制劑

能降低交聯(lián)速度的一種物質或幾種物質的混合物。通常含一個不飽和烴基，能與交聯(lián)劑發(fā)生硅氫化（加成）反應。抑制劑是任何適宜的含碳、氫、氧和硅元素的化合物。

5.1.7溶劑

與未固化的彈性體混合使其分散的?一種液體.通常是甲苯或二甲苯，但也可以是石油醚等含碳、氫、氧，或硅元索的化合物。

6包裝、標簽和貯存

1應以適當?shù)陌b形式供應未固化的醫(yī)用有機硅彈性體各組分，以防止在通常的運輸和貯存條件中受到污染，或在包裝貨架上發(fā)生混雜.

6.2應對所有的包裝進行標記以識別制造商、具體產品名稱、批號。

6.3產品供應商應提供推薦的產品貯存條件和產品質保單。

7健康和安全性

1因為本指南僅適用于未固化的有機硅彈性體，但大多數(shù)的有機硅彈性體在其最終使用時被固化，7.2每種類型的填充劑本身都有相應的危害。一般不予考慮對呼吸的潛在影響，因為在合成材料中填充劑不易向空氣中擴散.

使用這些材料所涉及的健康和安全問

主要存在于操作過程中眼、皮膚和呼吸接觸。

7.3催化劑可能具有某些毒理學影響，這取決于其濃度、形態(tài)和類型。抑制劑通常在固化過程中揮發(fā)或參與形成彈性網絡，或考慮到其用量，一般可以忽略其毒理學影響。

7.4應按其預期應用對最終器械進行試驗以確定其預期使用的適宜性（即生物相容性）。固化后有機

硅彈性體的生物相容性信息是器械組件選擇的最重要的因素，其制備、滅菌和試驗條件也是特定的。

7.5如果未固化的有機硅彈性體直接用于人體，并在使用部位固化，應要考慮配方成分和固化副產物。某些彈性體所用的固化體系，可產生引起局部組織致敏反應的有機化合物.

7.6只有從確定配方到進行生產都是從其成分人手，并符合公認的質量標準（如YY0287或

GB/T19001）和現(xiàn)行質景體系法規(guī)（如生產管理規(guī)范GMP），未固化材料的毒理學試驗數(shù)據(jù)才有意義。

8滅苗8.1制造商可以提供無菌的未固化有機硅彈性體，或者芎以向制作者推薦滅菌方法.這些滅菌方法在使用前宜進行確