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LSR（液態硅橡膠）二次注塑工藝在醫療領域的應用因其優異的生物相容性、耐消毒性、柔韌性及高精度成型能力，成為復雜醫療產品設計的關鍵技術。以下是其核心應用場景及工藝優勢：

一、核心應用領域

1. 手術器械及工具

手柄與握把：在手術刀、牙科器械、內窺鏡手柄等產品中，通過二次注塑將 LSR 包裹于 PC、ABS 等硬質基材表面，形成防滑、減震且符合人體工程學的握持區域。例如，手術剪刀的 LSR 防滑層可提升操作穩定性，減少疲勞。

密封與功能性部件：注射器活塞、閥門密封件等通過二次注塑實現高精度密封，LSR 的低壓縮永久變形特性確保長期使用中的密封性，避免藥液泄漏。

2. 醫用導管與介入器械

多層復合導管：針對血管導管、導尿管等，內層采用硬質材料（如 PA、PEBAX）保證剛性和尺寸精度，外層通過二次注塑 LSR 形成柔軟、生物相容性優異的接觸層，減少組織刺激。

導管接頭與連接器：在魯爾接頭等部件中，LSR 二次注塑形成的密封圈可耐受高壓輸液，同時通過顏色區分不同規格（如醫用級紅色、藍色 LSR），提升使用安全性。

3. 醫療設備外殼與配件

便攜式設備外殼：如胰島素泵、血壓計外殼，通過 PC+LSR 雙射成型實現 “硬支撐 + 軟防護” 結構，LSR 層提供抗震緩沖、防摔性能，同時滿足 IP68 級防水密封要求（如邊緣密封圈與外殼一體化成型）。

按鍵與操作界面：醫療設備的功能按鍵通過 LSR 二次注塑直接成型于硬質基板上，兼具高彈性觸感與耐消毒性（可耐受環氧乙烷、伽馬射線滅菌）。

4. 植入式器械附件

植入物密封組件：心臟起搏器、人工耳蝸等植入設備的外殼密封環，通過 LSR 二次注塑與鈦合金或 PEEK 基材結合，確保長期體內環境下的生物相容性和密封性，避免體液滲入。

軟組織接觸部件：如義肢襯墊、矯形器接觸層，LSR 的親膚性和低致敏性使其成為理想材料，二次注塑可精準貼合硬質支撐結構，提升穿戴舒適性。

5. 醫療耗材與一次性用品

注射器與輸液袋配件：輸液袋的硅膠止液閥、注射器的防滑紋，通過二次注塑實現低成本、高精度生產，滿足一次性使用的衛生要求。

嬰兒護理產品：奶嘴、吸鼻器等，LSR 的食品級安全特性（符合 FDA 21 CFR 177.2600）使其成為首選，二次注塑可在硬質塑料主體上成型柔軟接觸部位。

二、工藝優勢與醫療領域適配性

生物安全性保障

LSR 通過 ISO 10993 生物相容性測試，無毒性、無致敏性，適合直接接觸人體組織或體液。

成型過程中無需添加溶劑或粘合劑，避免化學殘留風險。

功能整合與結構優化

一次成型實現 “硬 - 軟” 復合結構，減少多部件組裝，降低污染風險（如傳統膠粘工藝可能引入雜質）。

精準控制 LSR 的厚度與分布（如 0.1-5mm 薄壁結構），滿足導管彎曲部位的柔韌性與強度平衡。

耐滅菌與環境穩定性

可耐受高溫蒸汽（134℃，20 分鐘）、伽馬射線（25-50kGy）、ETO 滅菌，LSR 性能不受影響，確保醫療產品的滅菌兼容性。

抗老化性優異，在紫外線、濕熱環境下長期使用不脆化、不變色，適合長期植入或戶外醫療設備。

高精度與復雜結構成型

利用多色多物料注塑機，實現微米級精度（如 0.05mm 公差），滿足植入器械密封環的精密配合要求。

復雜幾何結構（如倒扣、薄壁、鏤空）可通過二次注塑直接成型，避免傳統后加工的損耗。

三、技術挑戰與解決方案

材料界面結合強度

問題：LSR 與 PC、ABS 等基材的表面能差異可能導致分層。

解決：基材表面等離子處理（提升表面能至 50-60mN/m）、模具內表面涂覆硅烷偶聯劑，或設計倒鉤、鋸齒狀機械嵌合結構（如 0.3mm 深度的微結構），結合力可提升至 5N/mm² 以上。

滅菌后的性能穩定性

問題：多次高壓滅菌可能導致 LSR 硬化或變色。

解決：選擇高純度醫用級 LSR（如瓦克 Silopren LSR 3000 系列），優化成型工藝減少交聯殘留，滅菌后性能變化率控制在 5% 以內。

精密醫療部件的缺陷控制

問題：氣泡、縮水、飛邊影響密封性或外觀。

解決：采用真空脫泡（-0.1MPa，10 分鐘）、模具精密排氣（0.02mm 狹縫排氣槽），結合模流分析（Moldflow）優化澆口位置，缺陷率可降至 0.1% 以下。

四、典型案例：醫用導管雙射成型

結構：內層 PA 導管（提供剛性）+ 外層 LSR 防滑層（親膚、耐彎曲）。

工藝：

首先注塑 PA 基材，保留表面粗糙化區域（Ra 1.6-3.2μm）；

模具旋轉后注入 LSR，利用熱流道系統（溫度 80-100℃）確保 LSR 快速填充，保壓壓力 60MPa，冷卻時間 15 秒；

成型后剝離強度≥3N/mm，可耐受 1000 次彎曲測試無分層，滿足 ISO 10555 血管內導管標準。

五、未來趨勢

個性化醫療：結合 3D 打印基材與二次注塑，定制化生產適配患者個體的矯形器、義肢部件。

智能化集成：在 LSR 層嵌入傳感器（如壓力感應墊片），用于實時監測穿戴設備的貼合度，推動醫療物聯網（IoMT）發展。

深圳市利勇安硅橡膠制品有限公司—專注液態硅膠制品精密技術研發24年，聯系電話：134-2097-4883。

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