LSR（液态硅橡胶）二次注塑工艺在医疗领域的应用因其优异的生物相容性、耐消毒性、柔韧性及高精度成型能力，成为复杂医疗产品设计的关键技术。以下是其核心应用场景及工艺优势：

一、核心应用领域

1. 手术器械及工具

手柄与握把：在手术刀、牙科器械、内窥镜手柄等产品中，通过二次注塑将 LSR 包裹于 PC、ABS 等硬质基材表面，形成防滑、减震且符合人体工程学的握持区域。例如，手术剪刀的 LSR 防滑层可提升操作稳定性，减少疲劳。

密封与功能性部件：注射器活塞、阀门密封件等通过二次注塑实现高精度密封，LSR 的低压缩永久变形特性确保长期使用中的密封性，避免药液泄漏。

2. 医用导管与介入器械

多层复合导管：针对血管导管、导尿管等，内层采用硬质材料（如 PA、PEBAX）保证刚性和尺寸精度，外层通过二次注塑 LSR 形成柔软、生物相容性优异的接触层，减少组织刺激。

导管接头与连接器：在鲁尔接头等部件中，LSR 二次注塑形成的密封圈可耐受高压输液，同时通过颜色区分不同规格（如医用级红色、蓝色 LSR），提升使用安全性。

3. 医疗设备外壳与配件

便携式设备外壳：如胰岛素泵、血压计外壳，通过 PC+LSR 双射成型实现 “硬支撑 + 软防护” 结构，LSR 层提供抗震缓冲、防摔性能，同时满足 IP68 级防水密封要求（如边缘密封圈与外壳一体化成型）。

按键与操作界面：医疗设备的功能按键通过 LSR 二次注塑直接成型于硬质基板上，兼具高弹性触感与耐消毒性（可耐受环氧乙烷、伽马射线灭菌）。

4. 植入式器械附件

植入物密封组件：心脏起搏器、人工耳蜗等植入设备的外壳密封环，通过 LSR 二次注塑与钛合金或 PEEK 基材结合，确保长期体内环境下的生物相容性和密封性，避免体液渗入。

软组织接触部件：如义肢衬垫、矫形器接触层，LSR 的亲肤性和低致敏性使其成为理想材料，二次注塑可精准贴合硬质支撑结构，提升穿戴舒适性。

5. 医疗耗材与一次性用品

注射器与输液袋配件：输液袋的硅胶止液阀、注射器的防滑纹，通过二次注塑实现低成本、高精度生产，满足一次性使用的卫生要求。

婴儿护理产品：奶嘴、吸鼻器等，LSR 的食品级安全特性（符合 FDA 21 CFR 177.2600）使其成为首选，二次注塑可在硬质塑料主体上成型柔软接触部位。

二、工艺优势与医疗领域适配性

生物安全性保障

LSR 通过 ISO 10993 生物相容性测试，无毒性、无致敏性，适合直接接触人体组织或体液。

成型过程中无需添加溶剂或粘合剂，避免化学残留风险。

功能整合与结构优化

一次成型实现 “硬 - 软” 复合结构，减少多部件组装，降低污染风险（如传统胶粘工艺可能引入杂质）。

精准控制 LSR 的厚度与分布（如 0.1-5mm 薄壁结构），满足导管弯曲部位的柔韧性与强度平衡。

耐灭菌与环境稳定性

可耐受高温蒸汽（134℃，20 分钟）、伽马射线（25-50kGy）、ETO 灭菌，LSR 性能不受影响，确保医疗产品的灭菌兼容性。

抗老化性优异，在紫外线、湿热环境下长期使用不脆化、不变色，适合长期植入或户外医疗设备。

高精度与复杂结构成型

利用多色多物料注塑机，实现微米级精度（如 0.05mm 公差），满足植入器械密封环的精密配合要求。

复杂几何结构（如倒扣、薄壁、镂空）可通过二次注塑直接成型，避免传统后加工的损耗。

三、技术挑战与解决方案

材料界面结合强度

问题：LSR 与 PC、ABS 等基材的表面能差异可能导致分层。

解决：基材表面等离子处理（提升表面能至 50-60mN/m）、模具内表面涂覆硅烷偶联剂，或设计倒钩、锯齿状机械嵌合结构（如 0.3mm 深度的微结构），结合力可提升至 5N/mm² 以上。

灭菌后的性能稳定性

问题：多次高压灭菌可能导致 LSR 硬化或变色。

解决：选择高纯度医用级 LSR（如瓦克 Silopren LSR 3000 系列），优化成型工艺减少交联残留，灭菌后性能变化率控制在 5% 以内。

精密医疗部件的缺陷控制

问题：气泡、缩水、飞边影响密封性或外观。

解决：采用真空脱泡（-0.1MPa，10 分钟）、模具精密排气（0.02mm 狭缝排气槽），结合模流分析（Moldflow）优化浇口位置，缺陷率可降至 0.1% 以下。

四、典型案例：医用导管双射成型

结构：内层 PA 导管（提供刚性）+ 外层 LSR 防滑层（亲肤、耐弯曲）。

工艺：

首先注塑 PA 基材，保留表面粗糙化区域（Ra 1.6-3.2μm）；

模具旋转后注入 LSR，利用热流道系统（温度 80-100℃）确保 LSR 快速填充，保压压力 60MPa，冷却时间 15 秒；

成型后剥离强度≥3N/mm，可耐受 1000 次弯曲测试无分层，满足 ISO 10555 血管内导管标准。

五、未来趋势

个性化医疗：结合 3D 打印基材与二次注塑，定制化生产适配患者个体的矫形器、义肢部件。

智能化集成：在 LSR 层嵌入传感器（如压力感应垫片），用于实时监测穿戴设备的贴合度，推动医疗物联网（IoMT）发展。

深圳市利勇安硅橡胶制品有限公司—专注液态硅胶制品精密技术研发24年，联系电话：134-2097-4883。

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