加成型液体硅橡胶（LSR）：铂金催化下的高性能弹性体全面解析

加成型液体硅橡胶（Addition-Cure Liquid Silicone Rubber，简称LSR）作为一种高性能精密硅橡胶材料，凭借其优异的生物相容性、高精度成型能力和快速固化特性，广泛应用于医疗、汽车、电子及日用消费品等领域。与其传统缩合型硅橡胶不同，LSR采用铂金催化加成反应，固化过程中几乎不产生副产物，具备更高的尺寸稳定性和更广的应用前景。

一、材料基本特性

• 主要成分：乙烯基聚硅氧烷（A组分）、含氢硅油（B组分）及铂金催化剂

• 固化条件：通常在100–150℃下10–60秒内完成固化

• 收缩率：体积收缩率仅0.1%–0.2%，远低于缩合型硅橡胶

• 生物相容性：符合ISO 10993标准，适用于短期人体接触和医疗场景

• 耐温性能：长期工作温度-60℃至200℃，短期可承受250℃

二、主要应用领域
医疗健康
LSR广泛用于早产儿呼吸设备、胰岛素泵阀门、人工耳蜗等医疗器件。其低致敏性和微米级复制能力尤其重要，但需注意，该材料仅适用于30天以内的短期植入应用。

汽车工业
新能源车中大量使用LSR，常见应用包括：

• 电池包密封圈：满足IP67防护，-40℃仍保持弹性

• 激光雷达罩：高透光、抗紫外线

• 高压连接器密封：支持与金属嵌件一体成型

消费电子

• 折叠屏手机铰链密封：厚度0.3mm，耐弯折达20万次

• Type-C接口防水圈：与不锈钢复合成型，实现高效防水

• AR/VR面罩：低硬度不过敏，适合长时间佩戴

婴童及日常用品
食品级LSR用于奶嘴、吸乳器阀件、折叠水杯密封等，可反复高温蒸汽消毒而不黄变。

光学器件
高透光型LSR用于手机ToF镜头、汽车自适应大灯透镜等光学组件，畸变率低于1%，性能稳定。

三、生产工艺与成本现实

• 冷流道注塑为主流工艺，腔数多为8–64腔，极小零件可达128腔

• 高精度阀针系统可将飞边控制在0.05mm以内，但模具成本较高

• 多材料复合成型（如与PC、金属结合）需底涂或等离子预处理，自粘型LSR正在兴起

四、局限与常见误区

• 长期植入限制：超过30天的体内植入需评估析出与钙化风险

• 成本较高：材料价格是普通TPE的2–5倍，设备与模具投入大

• 微米级补偿必要：尽管收缩率低，光学件等领域仍需尺寸补偿设计

• 功能化受限：添加导电/导热填料会损失透明度和机械性能

五、技术发展趋势

• 自粘型LSR：逐步实现与PC、PBT无需底涂直接粘接

• 可降解LSR：处于研发阶段，目标用于短期植入可降解医疗器件

• 4D打印技术：在心血管支架等原型中验证，实现受热可控形变

结语
加成型液体硅橡胶以其卓越的柔软性、透明度及生物安全性，成为高精度和高可靠性应用的首选材料。尽管存在成本较高和应用边界限制，其在医疗、汽车、电子及高端消费领域的价值不可替代。正确理解其特性与局限，有助于更有效地发挥LSR在实际应用中的潜力。