声透镜用组合物及其原料和制备方法技术

本发明专利技术公开了一种声透镜用组合物及其原料和制备方法

【技术实现步骤摘要】
声透镜用组合物及其原料和制备方法、声透镜、超声探头


[0001]本专利技术涉及一种声透镜用组合物及其原料和制备方法
、
声透镜
、
超声探头
。

技术介绍

[0002]超声诊断设备是一种将声学中的超声学应用于医学学科的临床诊断设备，具有无创
、
对软组织鉴别力高及对人体无辐射伤害的特点
。
它的工作原理是通过超声探头产生入射超声波
(
发射波
)
和接收反射超声波
(
回波
)
，最终以回波的形式在示波器上显示出来
。
可以说，超声探头是实现超声诊断设备中超声信号和电信号相互转换的关键部件
。
超声探头主要由声透镜
(acoustic lens)、
匹配层
(Matching layer)、
压电元件和背衬
(Back)
等部件组成，其中，声透镜位于超声探头最外层，与人体介质直接接触，作为接触界面的声透镜，不仅需要尽可能降低其声衰减，还需要具有与人体组织相近的声阻抗，达到阻抗匹配效果，最终提高探头灵敏度，从而提升图像质量
。
[0003]目前，声透镜使用的材料主要是室温硫化硅橡胶
(RTV)
，这种
RTV
材料成型工艺简单，室温固化均相性好
、
质软亲肤，且触感舒适，具有优良的憎水性能和耐污秽性能，硬度低，并且由于其室温硫化缘故，其各方面机械性能和电蚀损性能较差，老化性能也较差，长期使用后会影响制品的质量可靠性
。
高温硫化硅橡胶
(HTV)
是硅橡胶的另一种类型，这种硅橡胶通过高温硫化成型，具有耐老化
、
耐漏电起痕及电蚀损
、
憎水性
、
防污性
、
阻燃性
、
耐臭氧性
、
耐紫外光性
、
耐潮湿
、
耐高低温和抗撕裂等方面优点
。
但
HTV
声阻抗较低，与人体声阻抗相差较大，不能实现很好地阻抗匹配效果
。
为了使
HTV
同时具备良好的声衰减和声阻抗，寻求有效的改性方式具有重要意义
。
[0004]当前，
HTV
声阻抗的提高方式主要是通过在基体中添加填料的方式来实现，但这种方式都会伴随着声衰减的急速提升，不利于材料的透声性能
。
比如专利
US10610199B2
通过在
HTV
基体中添加金属氧化物
、
粘土
、
金属粒子和玻璃粉末等来提高材料的密度进而提高声阻抗，但声衰减急剧增加，影响了超声成像的灵敏度；专利
CN101544832A
提供了一种纳米颗粒金属氧化物
‑
氧化铋填充
HTV
进而提高声阻抗的方式，实现了
HTV
声阻抗与人体组织声阻抗匹配效果，但忽略了声衰减的提高；专利
CN1618879A
和
CN1982375A
分别提供了一种在
HTV
基体中填充氧化锌粉末和氧化镱粉末来提高声阻抗的方式，并期待通过改变氧化锌粉末和氧化镱粉末添加量来抑制声衰减的增加，但效果并不理想
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术硅橡胶的不足，提供了一种声透镜用组合物及其原料和制备方法
、
含其的声透镜
。
本专利技术提供的声透镜用组合物实现了低密度聚乙烯和二甲氧基封端的硅橡胶相容性良好的效果，在保持相对低的声衰减条件下，提高了硅橡胶的声阻抗和使用性能，可用于超声探头声透镜
。
[0006]本专利技术提供了一种声透镜用组合物，所述声透镜用组合物包含海岛结构，所述海岛结构包括分散相和连续相，其中，所述分散相为硅橡胶，所述连续相为低密度聚乙烯，所
述分散相的颗粒尺寸大于
100
μ
m
；
[0007]其中，所述硅橡胶为聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷的数均分子量为
1.0
×
105‑
2.0
×
105。
[0008]本专利技术中，所述硅橡胶的结构式可如下所示：
[0009][0010]本专利技术中，所述硅橡胶的数均分子量优选为
1.1
×
105‑
1.8
×
105。
[0011]本专利技术中，低密度聚乙烯
(LDPE)
为本领域常规理解的密度在
0.91
‑
0.93g/cm3的聚乙烯树脂
。
优选地，所述低密度聚乙烯购自埃克森美孚的
LD117。
[0012]本专利技术中，所述低密度聚乙烯和所述硅橡胶的质量比可为
1:(0.5
‑
5)
，例如
3:2、1:1、2:3、3:7
或
1:4。
[0013]本专利技术中，所述声透镜用组合物还可包括抗氧剂
。
[0014]其中，所述抗氧剂优选为抗氧剂
1010(
四
[
β
‑
(3
，5‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基
)
丙酸
]季戊四醇酯
)。
[0015]其中，所述抗氧剂和所述硅橡胶的质量比可为
1:(40
‑
80)
，例如
1:40、1:50、1:60、1:70
或
1:80。
[0016]本专利技术中，所述分散相的颗粒尺寸可根据原料的添加量调节其上限值
。
[0017]本专利技术中，所述声透镜用组合物的声速可为
1100
‑
1600m/s
，例如
1100m/s、1185m/s、1264m/s、1390m/s
或
1510m/s。
[0018]本专利技术中，通过水浸插入法可以得到测试样品的声速，公式为：
C
＝
(l1‑
l2)C0/(
Δ
tC0+(l1‑
l2))
；其中，
C
是测试样品的声速，
l1是测试样品1的厚度，
l2是测试样品2的厚度，
Δ
t
是插入测试样品1和测试样品2时引起的声传播时差，
C0是水中声速
。
[0019]本专利技术中，所述声透镜用组合物的声阻抗可为
1.16
‑
1.60Mrayl
，例如
1.18Mrayl、1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种声透镜用组合物，其特征在于，所述声透镜用组合物中包含海岛结构，所述海岛结构包括分散相和连续相，其中，所述分散相为硅橡胶，所述连续相为低密度聚乙烯，所述分散相的颗粒尺寸大于
100
μ
m
；其中，所述硅橡胶为聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷的数均分子量为
1.0
×
105‑
2.0
×
105。2.
如权利要求1所述的声透镜用组合物，其特征在于，所述声透镜用组合物满足下述条件
(1)
和
/
或
(2)
：
(1)
所述聚二甲基硅氧烷的数均分子量为
1.1
×
105‑
1.8
×
105；
(2)
所述声透镜用组合物还包括抗氧剂
。3.
如权利要求1所述的声透镜用组合物，其特征在于，所述声透镜用组合物满足下述条件
(3)
‑
(6)
中的一种或多种：
(3)
所述声透镜用组合物的声速为
1100
‑
1600m/s
；
(4)
所述声透镜用组合物的声阻抗为
1.16
‑
1.60Mrayl
；
(5)
所述声透镜用组合物在
5MHz
频率下的声衰减为
27
‑
30dB/cm
；
(6)
所述声透镜用组合物的硬度为
62
‑
76Shore A。4.
一种声透镜用组合物的原料，其特征在于，其包括二甲氧基封端的硅橡胶
、
低密度聚乙烯和硫化剂
。5.
如权利要求4所述的声透镜用组合物的原料，其特征在于，所述声透镜用组合物的原料满足下述条件
(7)
至
(13)
中的一种或多种：
(7)
所述二甲氧基封端的硅橡胶为二甲氧基封端聚二甲基硅氧烷；和
/
或，所述二甲氧基封端的硅橡胶的熔融指数为
1.0g/10min
‑
2.0g/10min
；和
/
或，所述二甲氧基封端的硅橡胶的数均分子量为1×
104‑5×
105；
(8)
所述低密度聚乙烯的粒径为
0.5
‑
5mm
，和
/
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，司康，魏浩杰，
申请(专利权)人：武汉联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：