Substrate und Oberflächenvorbereitung für medizinische Geräte

Die meisten medizinischen Geräte, ob implantiert oder äußerlich verwendet, bestehen aus einem oder mehreren der folgenden Materialtypen: Silikon, Metalle wie Aluminium, Edelstahl und Titan. Eine breite Palette von Kunststoffen, darunter Polytetrafluorethylen (PTFE), Polycarbonat, Polyurethan und Polyimid. Gerätehersteller stellen zunehmend fest, dass es besonders schwierig, wenn nicht gar unmöglich ist, Kunststoffsubstratmaterialien wie PTFE mit Silikonklebstoffen zu verkleben, ohne sie vorher aufzutragen Art der Oberflächenbehandlung. Bei Materialien wie Polyethylen kann ein flüssiger Klebstoff nicht so leicht „durchnässen“ oder sich über die Oberfläche verteilen. Die richtige Vorbereitung der Untergrundoberfläche ist für die Bildung einer dauerhaften Verbindung von entscheidender Bedeutung. Durch Reinigen, Aktivieren und/oder Grundieren der Oberfläche können die verfügbaren Bindungsstellen und die Benetzbarkeit der Oberfläche maximiert werden, um die langfristige Haftung zu verbessern. Bei der Entwicklung eines Verfahrens zur Oberflächenvorbereitung müssen mehrere Variablen berücksichtigt werden: Reinigung des Untergrunds: Bestimmte chemische Elemente und Verbindungen können den Aushärtungsprozess des Klebstoffs verringern oder hemmen. Durch geeignete Reinigungsmethoden werden Verunreinigungen wie Fingeröle, Staubpartikel, Formentrennmittel und Maschinenöle von Metallteilen entfernt. Die Oberflächenreinigung kann durch mechanisches oder manuelles Abwischen der Oberfläche mit einem geeigneten Lösungsmittel (z. B. Isopropylalkohol oder Heptan) erfolgen. Oberflächenbehandlungen: Um die Oberflächenenergie des Substrats für eine bessere Haftung zu erhöhen, können verschiedene Methoden in Betracht gezogen werden. Bei der Plasmabehandlung wird die Substratoberfläche mit Gasionen wie Sauerstoff oder Argon bombardiert. Eine weitere Behandlungsmethode ist die Koronaentladungstechnik, bei der durch zyklisch steigende Spannung ein Plasma erzeugt wird, das als „Koronaentladung“ bezeichnet wird. Die Art der verwendeten Oberflächenbehandlung hängt typischerweise von der Art des Substrats ab und davon, in welchem ​​Ausmaß das Substrat eine Modifikation seiner Oberflächenenergie benötigt. Haftgrundierungen: Grundierungen können auf Substratoberflächen aufgetragen werden, die eine besonders niedrige Oberflächenenergie aufweisen, um eine ordnungsgemäße Verbindung und Abdichtung des Silikonklebstoffs sicherzustellen. Primer fungieren als Haftvermittler und erhöhen und stärken die kovalenten Bindungen zwischen Klebstoff und Substrat. Es hat sich auch gezeigt, dass sie die Fähigkeit des Silikonklebstoffs, die Substrate zu benetzen, erheblich erhöhen.