医疗级硅胶产品禁用模压工艺,核心是
模压工艺的先天缺陷与医疗产品的安全、精度、洁净需求存在根本冲突,具体从以下维度解析:
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化学助剂残留
模压工艺常用 固态硅胶(HCR),需添加 硫化剂、脱模剂 辅助成型。这些助剂易残留在产品表面,若接触人体(如植入物、导管),可能引发 炎症、免疫排斥。而医疗级液态硅胶(LSR)虽也需催化剂,但通过 铂金催化体系 可实现低残留(符合 FDA 21CFR177.2600),模压的 HCR 因助剂配方复杂,残留风险更高。
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人工污染概率高
模压需 人工裁切胶料、开模摆料,过程中手套碎屑、环境粉尘易附着在胶料表面。医疗级产品(如注射器密封件)要求 微粒污染 < 100 个 /mL,模压的开放操作难以满足,而液态硅胶注射(LIM)全程自动化,可在 ISO 8 级洁净室封闭生产。
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尺寸公差失控
模压依赖 人工放料 + 模腔加压,压力分布不均(如模具边角压力衰减 10%~20%),导致产品尺寸公差达 ±0.1mm 以上(医疗级需 ±0.01~0.05mm,如血管支架内径公差需 <±0.03mm)。举例:模压的心脏起搏器密封件,因尺寸偏差导致与电极的适配性下降,增加漏液风险。
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批次稳定性差
模压的 模具温差(±5℃)、人工摆料偏差,使产品硬度(邵氏 A 波动 ±5)、厚度(波动 ±0.05mm)不稳定。医疗级产品(如输液管硅胶阀)需 压缩回弹率稳定在 15%~30%,模压工艺的批次波动会导致流量控制失效。
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飞边与修边污染
模压合模时易产生 ≥0.25mm 毛边,需人工修剪。修剪过程中,刀具碎屑、粉尘易嵌入硅胶表面,若用于血液接触类产品(如透析器密封件),可能引发 血栓或感染。而 LIM 工艺通过热流道 + 精密模具,毛边趋近于 0,无需后处理。
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气泡与内部缺陷
模压的固态胶料 人工填胶时易卷入空气,气泡率≥5%(LIM 通过真空排气,气泡率 < 0.1%)。对于植入式器械(如人工关节硅胶衬垫),内部气泡会导致 力学性能下降(断裂伸长率降低 20%),加速疲劳失效。
医疗级产品常涉及 “金属基材 + 硅胶涂层” 复合结构(如植入式电极、介入导管):
- 模压工艺是 物理嵌套结合,界面仅靠过盈配合,受力时易脱落(如电极硅胶绝缘层在弯曲疲劳下剥离,引发短路);
- LIM 工艺通过 液态硅胶与基材的分子扩散(或底涂活化),实现 化学键合(剥离强度≥8N/cm),结合更牢固。
医疗级产品需通过 FDA、ISO 10993(生物相容性)、ISO 13485(质量体系) 等认证:
- 模压工艺因 助剂残留、精度波动、洁净度差,无法满足认证中 “材料纯度、批次一致性、生产环境可控” 要求;
- LIM 工艺的 自动化、低残留、高精度 特性,天然适配医疗认证逻辑(如美敦力植入器械全系采用 LIM 工艺)。
模压工艺的 “人工依赖、开放操作、精度粗糙” 特性,与医疗级产品的 “无菌、精准、稳定、安全” 核心诉求完全冲突。而 液态硅胶注射成型(LIM) 凭借 封闭自动化、低残留、微米级精度 等优势,成为医疗级硅胶制品的唯一可行方案。这也是为何医疗行业从法规到生产,均对模压工艺形成 “隐性禁用” 的根本原因。
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