隨著醫(yī)療器械行業(yè)對產(chǎn)品使用的醫(yī)用材料的認(rèn)知不斷加深，液體硅橡膠獨(dú)一無二的特殊性能使其應(yīng)用范圍得到擴(kuò)大。隨著這些特性被更廣泛地熟知，新的應(yīng)用和不斷擴(kuò)展的市場還在驅(qū)動著液體硅橡膠在醫(yī)療器械中更廣泛地應(yīng)用。
硅材料中的基本成分硅元素是地球上最常見并且易于獲取的元素。而液體硅橡膠具備易于制作成復(fù)雜形狀以及化學(xué)惰性，其實(shí)用性和優(yōu)良特性使其從一開始就非常適合應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備中。
液體硅橡膠的獨(dú)特性能
在醫(yī)療用途方面，硅膠必須進(jìn)行生物相容性測試并符合美國食品藥品監(jiān)督局的規(guī)定。醫(yī)用硅膠在應(yīng)用方面分為兩類：有時間期限和不受時間限制的。通常受限的用于短期移植，不受限的用于長期移植。本文所述液體硅橡膠屬于醫(yī)用級別。
液體硅橡膠的生物相容性和低敏感性，使其在使用中發(fā)生過敏反應(yīng)的風(fēng)險降到最低。并且由于其衛(wèi)生性，細(xì)菌和真菌幾乎無法生長和傳播。這些特性使其成為短期和長期移植設(shè)備的理想材料。
液體硅橡膠有彈性、耐用、透明，可接受紫外光照射并且抗張力。不同于傳統(tǒng)的橡膠，液體硅橡膠能承受極端的溫度，從-55℃到200℃不會變性。由于這種特性，液體硅橡膠制成的器械可以進(jìn)行高壓滅菌消毒。
液體硅橡膠也具備異乎尋常的永久性壓縮形變性能，能夠在同一部件中被制成不同的壁厚。加之材料的耐用性和可塑性，這些特征使其成為醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵部件。
由于液體硅橡膠的化學(xué)惰性和耐溫的特性，它有很長的保存時間和使用壽命。硅膠供應(yīng)商建議原料應(yīng)該在六個月內(nèi)進(jìn)行加工，但實(shí)際上含有液體硅橡膠的鑄造部件能無限期地存放，盡管鑄模工建議最長放置時間是三年。這種醫(yī)用材料的耐用性延長了相應(yīng)醫(yī)療設(shè)備的使用壽命，使廠商和終端用戶都受益。
同樣地，醫(yī)療器械行業(yè)對液體硅橡膠的醫(yī)用材料表現(xiàn)出偏愛。不同于使一些用戶過敏的橡膠，液體硅橡膠具有低敏感性。液體硅橡膠不含有聚氯乙烯中的鄰苯二甲酸鹽，這種塑化劑在實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)可以擾亂內(nèi)分泌系統(tǒng)并且損傷生殖和神經(jīng)系統(tǒng)。
然而，造價是液體硅橡膠的一個缺陷。相比其他原材料，如熱塑性彈性體(TPE)和熱塑性聚氨酯(TPU)，硅樹脂的造價是它們的3-5倍;生產(chǎn)周期則更長，是它們的兩倍。
在一些需要考慮成本的應(yīng)用中，如果對液體硅橡膠的一些特性比如耐溫、壓縮變形和化學(xué)惰性等沒有要求，可以使用更便宜的熱塑性彈性體TPE和熱塑性聚氨酯TPU。
液體硅橡膠的運(yùn)用
液體硅橡膠被應(yīng)用在眾多醫(yī)療器械中，包括植入或非植入設(shè)備的密封圈、活塞、墊片和醫(yī)療電子設(shè)備的部件。生產(chǎn)者對液體硅橡膠的特殊運(yùn)用包括：
•肺導(dǎo)管的緩沖墊片，在導(dǎo)管前端纏繞柔軟的液體硅橡膠以防導(dǎo)管介入對柔軟的肺部組織產(chǎn)生撕裂。
•雙J管封堵部件。
•硅膠減震器的最外層包被。
•帶有硅膠封堵頭的聚碳酸酯消融管。
•硅膠管耦合器。
•醫(yī)療器械的硅膠密封帽。
對于液體硅橡膠更廣闊的運(yùn)用只受限于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)、教育和創(chuàng)造能力以及生產(chǎn)者的經(jīng)驗(yàn)和對這種醫(yī)療材料革新運(yùn)用的探索。
液體硅橡膠的工藝性能
在制造中，液體硅橡膠有結(jié)合與非結(jié)合的鑄模效果。由液體硅橡膠制造的零件可以結(jié)合金屬、塑料、玻璃、陶瓷和有機(jī)玻璃或者就是硅膠本身。
這種屬性的制造優(yōu)勢是可以消除一個設(shè)備中單獨(dú)的組件，例如運(yùn)用嵌入鑄模，液體硅橡膠制成的o形環(huán)和墊片可以直接鑄造在需要保護(hù)的金屬或塑料零件上，降低庫存和組裝費(fèi)用。
制造商同樣需要液體硅橡膠直接在硬塑料板上鑄造的能力，來制造一個整體的部件，而不是把兩種不同材料制成的單獨(dú)零件像膠水一樣粘在一起。通過這樣生產(chǎn)一個獨(dú)立的部件減少了組裝分離部件的勞力步驟，減少了密封失敗而導(dǎo)致泄漏的風(fēng)險。這也為生產(chǎn)商提供了機(jī)會設(shè)計(jì)更吸引人且功能更強(qiáng)大的產(chǎn)品。液體硅橡膠可以被設(shè)計(jì)成各種顏色，也可以被加工成不同的硬度。
考慮到液體硅橡膠作為生產(chǎn)材料的多樣性，鑄模的工具可以快速的運(yùn)用于各種項(xiàng)目從而控制造價。許多供應(yīng)商能提供標(biāo)準(zhǔn)化的成品冷卻臺和工具組件。
工業(yè)趨勢和未來展望
理想情況下，液體硅橡膠的鑄模可以在十萬級凈化車間采用水平或者立體的擠壓方式來進(jìn)行。得益于液體硅橡膠的優(yōu)點(diǎn)，不管是制造商還是終端用戶都實(shí)現(xiàn)了預(yù)期中的持續(xù)增長。FredoniaGroup報道，美國對于硅膠需求的年增長率是5.6%，到2016年將達(dá)到41億美元。
一個明顯的趨勢是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)團(tuán)隊(duì)和液體硅橡膠的鑄模工程師更緊密的合作。嘗到液體硅橡膠甜頭的制造商意識到，在新設(shè)備的設(shè)計(jì)階段與鑄模工程人員密切合作能夠充分發(fā)揮這種材料的優(yōu)勢。制造商和鑄模工程師的緊密合作會確保被設(shè)計(jì)的產(chǎn)品工藝性能最優(yōu)化，這樣可以減少返工并加速產(chǎn)品問世。
生產(chǎn)商對液體硅橡膠的需求不斷增長，這意味著鑄模工程人員必須能按多種醫(yī)療器械項(xiàng)目要求非常精確的對液體硅橡膠鑄模。對于沒有太多鑄造經(jīng)驗(yàn)的鑄模工程師而言，可能需要增加設(shè)備和潔凈車間來生產(chǎn)精確的模具，同時需要確保操作者訓(xùn)練有素。生產(chǎn)商必須對鑄模工程師和供貨商進(jìn)行嚴(yán)格的評估。對于鑄模工程師經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)知識和設(shè)備的評估，包括進(jìn)行工廠參觀評估技術(shù)和能力是很重要的。
液體硅橡膠作為醫(yī)用材料的前景
隨著家庭保健設(shè)備和一次性設(shè)備的需求量增加，液體硅橡膠的需求量也將提升。比如美國老齡化的人口會使導(dǎo)管之類的泌尿設(shè)備和個人診斷設(shè)備的需求量增加。液體硅橡膠的衛(wèi)生、低過敏性和易于清潔、消毒的特性有利于門診醫(yī)療健康設(shè)施。
液體硅橡膠作為聚碳酸酯持續(xù)正壓通氣面罩上的密封部分，被越來越多地運(yùn)用在治療睡眠呼吸暫停疾病方面，這種材料密封性效果好，用在皮膚上也舒適，容易清潔和消毒并且抑制細(xì)菌生長。液體硅橡膠的生物相容性使其不會與皮膚組織起過敏反應(yīng)。成品也可以設(shè)計(jì)成透明的，便于護(hù)理人員通過觀察使用者的表情確定是否焦慮或者不舒適。
同時，液體硅橡膠在無針頭注射器的研發(fā)中發(fā)揮著越來越大的作用，它可以幫助減少治療過程中的針頭用量。例如，安裝在靜脈注射管內(nèi)的以聚碳酸酯包裹的液體硅橡膠止回閥，可以在不使用皮下注射針頭的情況下，直接釋放藥物同時避免污染。
設(shè)備小型化需求的增長趨勢，亟需注射模型成型機(jī)生產(chǎn)的精確微型模型，同時增大了液體硅橡膠的需求，因?yàn)橐后w硅橡膠的屬性不會被模制品尺寸所影響。研發(fā)的另一個增長領(lǐng)域是液體硅橡膠在復(fù)合產(chǎn)品中的使用，該產(chǎn)品結(jié)合了硅橡膠和活性成分。
結(jié)論
日益增長的需求和精致的鑄模技術(shù)使液體硅橡膠廣泛地運(yùn)用在設(shè)備中，同時精于液體硅橡膠鑄模的工程師越來越多，這會使得液體硅橡膠被廣泛地用于針對臨床和家庭裝置的醫(yī)療設(shè)備中。這種醫(yī)用材料的實(shí)用性，加上人們對新應(yīng)用開發(fā)的關(guān)注，預(yù)示了液體硅橡膠的輝煌前景。
