一、橡胶材料简介
“塑料、橡胶、纤维”人们通常会从三大高分子材料之一的地位上来认识橡胶其实较之塑料和纤维，橡胶还有更重要的地位:在四大工业基础原料天然橡胶.煤炭.钢铁和石油中，天然橡胶是占有一席之地的，更重要的是，天然橡胶在四大原料之中,又是唯一的可再生资源。
橡胶是一类链骨架上含有多个未饱和的双键的聚合物。这些双键通常在氧、硫存在的情况下可以打开，在相邻键之间形成交联，因而具有其他材料所不具备的高弹性。橡胶可以从一些植物的树汁中取得(如天然橡胶)，也可以是人造得到(如丁苯橡胶等)，而两者均有相当多的应用产品，如轮胎、垫圈等。橡胶类材料颜色多为无色或浅黄色，加炭黑后显黑色。不同的橡胶产品具备不同级别的弹性材料特征,这些材料所具备的硬度.断裂伸长率.抗撕裂强度和拉伸强在有什北心江人工面业右潜术不软力面的应用领域。
橡胶的玻璃化温度低于室温。在通常温度下，橡胶除了具备高弹性的典型特征外，同时还具有耐疲劳、电绝缘、耐磨、耐腐蚀、耐溶剂和不透气、不透水等性能。人们在选择与评价橡胶时通常最关心其力学指标，主要包括硬度、弹性模量、抗拉强度、定伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、阿克隆磨耗等。值得一提的是，人类需求在橡胶工业的发展中同样举足轻重。
二、橡胶的性能
1.橡胶的性能指标
(1)抗拉强度:试样在被拉伸破坏时，原横截面上单位面积上所受的力。虽然橡胶很少在纯拉伸条件下使用，但是橡胶的很多其他性能(如耐磨性、弹性、蠕变性等)与该性能密切相关。
(2)扯断伸长率:试样在被拉伸破坏时，伸长部分的长度与原来长度的比值。
(3)定伸强度:试样被拉伸规定伸长率(通常为100%、300%和500%)时，拉力与拉伸前试样的截面积之比。
(4)硬度:是橡胶抵抗变形的能力的指标之一。
(5)撕裂强度:试样在单位厚度上所承受的负荷,用来表征橡胶耐撕裂性的好坏。
另外，还有许多其他性能指标，如呵克隆磨耗回弹性、耐老化性压缩永久变形、低温特性等。
三、橡胶类材料在3D打印中的应用
橡胶的种类繁多,不同的橡胶具有不同的特殊属性，而不同橡胶的各种独特属性正好与3D打印的个性化设计思路致，可以赋予3D打印制品独特的性能,因而受到了广泛的关注。3D打印的橡胶类产品主要有消费类电子产品、医疗设备、卫生用品以及汽车内饰、轮胎、垫片、电线、电缆包皮和高压、超高压绝缘材料等。它们主要适用于展览与交流模型、橡胶包裹层和覆膜、柔软触感涂层和方滑表面、 旋钮、把手拉手、把手垫片、封条、橡皮软管、鞋类等。
魔猴3D打印橡胶
目前，橡胶类材料在3D打印中应用非常泛，有机硅橡胶的使用最为普遍，有机硅橡胶是指分子主链以Si- 0键为主，侧基为有机基团(主要是中基)的一类线形聚合物。其结构中既含有有机基团，又含有无机结构，这种特殊的结构使其成为兼具无机和有机的高分子弹性体。近年来,硅橡胶工业迅速发展，为3D打印材料的选择提供了方便。有机硅化合物以及通过它们制得的复合材料品种众多。性能优异的不同有机硅复合材料,已经通过3D打印在人们的日常生活中如农业生产、个人护理及日用品、汽车及电子电气工业等不同领域得到了广泛的应用。在3D打印领域,有机硅材料因为有其独特的性能,成为医疗器械生产的首选。有机硅材料手感柔软,弹性好，且强度较天然乳胶高。例如在医疗领域里使用的喉罩要求很高，罩体透明便于观察,它必须能很好地插人到人体喉部，从而与口腔组织接触;舒适并能反复使用,保持干净清洁。
魔猴3D打印橡胶
首先,有机硅橡胶外观透明，可以满足各种形状的设计;其次,它与人体接触舒适，具有良好的透’气性且生物相容性好，使人体不受感染，保持干净清洁。
其次,它的稳定性比较好，能反复进行消毒处理而不老化.因此已成为3D打印制备喉罩的首选。有机硅黏接剂是有机硅压敏胶和室温硫化硅橡胶。其中有机硅压敏胶透气性好，长时间使用不容易感染而且容易移除，可作为优良的伤口护理材料。此外，有机硅橡胶还可以用于缓冲气囊、柔软剂、耐火保温材料、绝缘材料、硅胶布等制品的生产。
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四、有机硅橡胶在3D打印领域具有广泛的应用前景，与其独特的性能密切相关。
(1)低温性能。
橡胶具有高弹性，在低温环境下，由于橡胶分子的热运动减弱,大分子链及分子链段被冻结，就会逐渐失去弹性。影响橡胶低温性能的两个重要因素是玻璃化转变温度和结晶温度。在月前所有的橡胶制品中，硅橡胶具有最低的玻璃化温度。俄罗斯科学家用非结晶性硅橡胶制得了在一60“C、-90 C、-100 C和一120 C的低温下，在空气、惰性气体和真空环境下能够长期工作的橡胶制品，我国有机硅胶材料的最低使用温度大多集中在一80 C以上，距国外水平还有很大差距。随着对硅橡胶性能的研究,出现了最低使用温度为一120 C至一90 C的乙基硅橡胶。各种硅橡胶的最低工作温度:二甲基硅橡胶(MQ)-60 C,甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)-70°C~-60 C,苯基硅橡胶一70 C,甲基苯基乙烯基硅橡胶100°C~-70C,甲基乙基硅橡胶一100 C,乙基硅橡胶一120C~一90。C，氟硅橡胶(FMVQ)-60C。
(2)高温性能。
硅橡胶的热氧老化过程主要有两种：一种是主链的侧基氧化分解，造成过度的交联，使硅橡胶发脆发硬；二是主链断裂，生成低分子环状聚硅氧烷和直链低聚物，使硅橡胶发软、发黏,这主要与其主链、侧链基团、端基结构及添加剂种类等密切相关。因此各国学者对此做了大量的研究，提出通过改变聚硅氧烷的主链和侧链结构、使用新型的硫化体系、添加添加剂、添加硅氮类化合物来提高硅橡胶的耐热、耐氧化性能。目前室温硫化硅橡胶(RTV)已能够在150。C的环境下连续长期工作,在200。C的环境下能够连续工作10000h,甚至有些有机硅橡胶产品能够在350。C的条件下进行短时间的工作。
(3)耐气候性。
硅橡胶具有非常优异的耐气候性,对臭氧的老化作用不敏感,即使长时间在风雨、紫外线等条件下暴露,其物理性能也不会受到实质性的损伤。人们将硅橡胶、丁腈橡胶和丁苯橡胶起置于自然光下,观察橡胶表面出现第一 道裂纹所需时间,结果发现，丁腈橡胶仅需半年到一年的时间，丁苯橡胶需要两年到两年半的时间,而硅橡胶则需要10年左右的时间。
(4)拒水性。
有机硅橡胶的拒水性能优异，将其长时间浸泡在水中，只能吸收约1%的水分，并且不会对其机械性能及电学性能造成损伤。人们对硅橡胶进行水蒸气实验时发现，在正常的压力下,水蒸气不会对硅橡胶造成伤害，但是随着压力的增加，硅橡胶所受影响会越来越明显。有数据表明:在高压、150 C的条件下,聚硅氧烷分子链发生断裂，硅橡胶的性能下降，这种情况可以通过选择合适的中介物质调整有机硅橡胶的结构来改善，目前已有许多经改性后的硅橡胶产品能够经受高温蒸汽。
(5)抗腐蚀性。
有机硅橡胶有很好的抗油性,即使在高温下，也能很好地抵抗油剂的侵蚀。在一些常见的有机橡胶中，丁腈橡胶和氯丁二烯橡胶在100 C以下也具有优秀的抗油性,但是在更高的温度下,有机硅橡胶能够表现出比它们优异的抗油特性。此外,有机硅橡胶还具有优异的抗有机溶剂和化学试剂的能力，它基本不受极性有机溶剂的影响;在非极性有机溶剂中，硅橡胶会有膨胀的现象，但不像其他的有机橡胶会降解，当硅橡胶离开这些溶剂后仍能恢复原样。有机硅橡胶对酸的抵抗力差,使用时应注意。
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