LSR 液态硅胶在医疗器械二次注塑中的应用

一、技术背景与发展现状

液态硅橡胶(LSR)二次注塑技术,通过高温高压将LSR 注入模具,与预成型硬质塑料基材实现分子层结合,形成硬—软复合结构。

医疗行业对材料安全、耐消毒性及机械性能要求极高,LSR 优异的生物相容性、耐灭菌性和机械稳定性,使其在医疗器械领域快速发展。

该技术最初应用于电子密封件,20 世纪90 年代起逐渐扩展。 2000 年后,微创手术器械、植入设备等高端医疗需求激增,LSR 二次注塑凭借优势被广泛采用。

全球医疗巨头如美敦力、强生已将其作为核心工艺之一。


二、核心应用领域与技术优势

1、手术器械及工具制造

LSR 二次注塑可用于手术器械手柄、握把及密封件表面,提供防滑性和减震性,符合人体工程学原理。注射器活塞、阀门密封件通过该工艺可实现微米级精度和长期密封稳定性。

测试显示,经过1000 次推拉循环的注射器活塞,密封性能仍保持95% 以上。

2、医用导管与介入器械

医用导管是LSR 二次注塑应用最成熟的领域。现代导管采用多层复合结构:

内层:PA、PEBAX 等硬质材料,保证刚性和尺寸稳定

外层:LSR 二次注塑形成柔软、生物相容的接触层

这种结构兼顾导管推送性能与组织保护,减少血栓和感染风险。

在导管接头及连接器部位,LSR 二次注塑形成密封圈,可耐高压输液,并通过颜色编码实现快速识别(红色动脉、蓝色静脉)。测试显示,在3 个大气压条件下,密封圈仍保持良好性能。

医用导管双射成型工艺示例:

1.注塑PA 基材并粗糙化处理(Ra 1.6–3.2 μm)

2.旋转模具+ 热流道系统控制LSR 注塑温度80–100℃

3.保压60MPa、冷却15 秒

4.成品剥离强度≥3 N/mm,1000 次弯曲测试无分层

完全符合ISO 10555 血管内导管标准

 


三、工艺特性与医疗适配性

1、生物安全性保障

医用级LSR 通过ISO 10993 系列测试,无细胞毒性、无致敏性、无刺激性及无遗传毒性,适合长期接触人体组织。

硅氧烷主链稳定、生物惰性高,成型过程中无需溶剂或粘合剂,避免化学残留。

2、功能整合与结构优化

一次成型实现硬—软结合,避免胶粘或机械固定带来的污染和应力集中。可精确控制LSR 厚度(0.1–5 mm),弯曲部位薄以提升柔性,承压部位厚以增强强度,满足不同产品功能需求。

 

四、技术挑战与解决方案

1、材料界面结合强度

LSR 与工程塑料表面能差异大,易分层。可通过:

等离子体处理提升基材表面能

机械嵌合设计(微倒钩/锯齿)形成互锁

硅烷偶联剂促进化学结合

结合强度可达5 N/mm²,满足医用要求。

2、灭菌后的性能稳定性

LSR 在高压灭菌下可能硬化或变色。通过配方优化、硫化参数控制及后处理,可将性能变化控制在5% 内。成熟产品可耐受50 次高压蒸汽灭菌循环,仍保持使用性能。


 

五、典型案例分析

 

医用导管双射成型充分体现LSR 二次注塑在导管结构优化、密封性能和长期可靠性上的优势,符合ISO 标准并被临床广泛采纳。

 


 

六、钜泰液态硅胶解决方案展示

1、精准多腔设计,安全可靠

医用导管双射成型充分体现LSR 二次注塑在导管结构优化、密封性能和长期可靠性上的优势,符合ISO 标准并被临床广泛采纳。

2、颜色编码与操作便捷

在导管接头与关键连接部位,钜泰通过LSR 二次注塑形成高精密密封圈,并结合颜色编码系统,实现快速区分动脉、静脉及不同功能通道。

如图二所示,标识清晰、连接顺滑,提升临床操作效率与安全性。无论是高压输液还是复杂操作,钜泰导管均能保持稳定密封与性能可靠性。

3、完整套件与临床应用

钜泰提供从导管本体、球囊、面罩到附件的一体化解决方案,所有部件均采用医用级LSR 材料,确保生物相容性和耐灭菌性。

整套医疗导管产品在设计上充分考虑功能整合与结构优化,为手术及临床护理提供高性能、可直接使用的医疗器械套件。每一件产品都经过严格质量管控,符合ISO 10555 等国际标准

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