橡胶品种及性能介绍

（一）橡胶的种类

具有可逆形变的高弹性聚合物材料，称为橡胶。橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两类。

合成橡胶按用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶的性能，与天然橡胶类似，有丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶和丁基橡胶等主要品种。特种合成橡胶具有某些特殊性能，用于制造在特定条件下使用的橡胶制品，主要品种有丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。通用橡胶和特种橡胶之间并没有严格的界线。

特种合成橡胶在口腔材料中应用较多，如硅橡胶、聚硫橡胶、聚醚橡胶、聚氨酯橡胶和丙烯酸酯橡胶等。

（二）橡胶的组成

橡胶以生胶或胶乳为主要成分，但是无论天然的还是合成的生胶或胶乳，都不能直接制成橡胶成品，而必须按使用要求有选择地加入配合剂，经一定加工程序，方能制成橡胶制品来加以应用。

配合剂主要包括硫化剂、硫化促进剂、助促进剂、防老剂、增强剂、填充剂、着色剂、稳定剂、分散剂等。

凡能使橡胶由线型结构变为网状或体型结构，使之成为弹性体的物质（包括非硫物质），均称为硫化剂，如硫磺、金属氧化物、过氧化物和四乙氧基硅烷等。能活化硫化剂并可缩短硫化时间的物质，称为硫化促进剂。能提高橡胶力学性能的物质，称为增强剂，最常用的是炭黑。主要起增容作用，以降低成本的物质，称为填充剂，常用的有碳酸钙、硫酸钡等。

（三）橡胶的加工

橡胶制品一般分为干胶制品和胶乳制品两大类。干胶制品的加工过程，包括塑炼、混炼、成形和硫化等四个步骤。胶乳制品的加工过程：首先转变成硫化胶乳或混合胶乳，然后釆用不同的方法，加工为浸渍制品、压出制品、注模制品、海棉制品等。

（四）有机硅聚合物

有机硅聚合物即是聚有机硅氧烷，属于元素有机聚合物，是一大类含无机主链—Si—O—Si—O—和有机侧链的聚合物，这些侧基可以是甲基、乙基、乙烯基、丙基、苯基和氯代苯基等。有机硅聚合物在口腔材料中的应用也较普遍，如可作精密印模材料、衬层材料、颌面缺损修复材料等。根据它们的形态和用途，聚有机硅氧烷可以分为三大类，即硅油、硅树脂和硅橡胶。在全部有机硅制品中，三者的产量分别约占60%、15%、25%。

1.硅油的合成：有机硅油是由单官能团和双官能团的甲基（或乙基或苯基）氯硅烷等经水解缩聚而成，为线型结构的低分子量油状液体。常用的硅油是聚二甲基硅氧烷（甲基硅油）和聚甲基苯基硅氧烷（甲基苯基硅油）。

甲基硅油的制备，是先将二甲基二氯硅烷（双官能团单体）放在溶剂中，用硫酸催化进行水解缩聚，可得含羟基的聚硅氧烷：

另一方面，将一定量的链封端剂六甲基二硅氧烷（单官能团单体）加入上述水解缩合反应体系中，便可得到稳定的线型聚有机硅氧烷。硅油的分子量，是由单官能团和双官能团单体的摩尔比加以控制的，可制得类似油状（最低为0.65厘泊）和类似饴糖状（最高达100万厘泊）的不同粘度的硅油。

2.硅树脂的合成：有机硅树脂是热固性树脂，由三官能团和双官能团单体以一定配比进行水解缩聚制得。

先通过水解预缩聚生成线型聚合物，然后在加工成型过程中完成交联固化反应，得到热固性网状立体结构的硅树脂：

另一方面，将一定量的链封端剂六甲基二硅氧烷（单官能团单体）加入上述水解缩合反应体系中，便可得到稳定的线型聚有机硅氧烷。硅油的分子量，是由单官能团和双官能团单体的摩尔比加以控制的，可制得类似油状（最低为0.65厘泊）和类似饴糖状（最高达100万厘泊）的不同粘度的硅油。(www.xing528.com)

2.硅树脂的合成：有机硅树脂是热固性树脂，由三官能团和双官能团单体以一定配比进行水解缩聚制得。

先通过水解预缩聚生成线型聚合物，然后在加工成型过程中完成交联固化反应，得到热固性网状立体结构的硅树脂：

3.硅橡胶的合成：线型硅橡胶只有在分子量很高的条件下，才具有高弹性，这就要求单体有极高的纯度（≥99%）。为此，一般先将二甲基二氯硅烷变为易分馏提纯的二甲基二乙氧基硅烷（CH3）2Si（OC2H5）2或八甲基环四硅氧烷，然后经水解缩聚或开环聚合而得到高分子量的聚有机硅氧烷。例如：

3.硅橡胶的合成：线型硅橡胶只有在分子量很高的条件下，才具有高弹性，这就要求单体有极高的纯度（≥99%）。为此，一般先将二甲基二氯硅烷变为易分馏提纯的二甲基二乙氧基硅烷（CH3）2Si（OC2H5）2或八甲基环四硅氧烷，然后经水解缩聚或开环聚合而得到高分子量的聚有机硅氧烷。例如：

聚二甲基硅氧烷线型大分子可通过加入过氧化物加温硫化，或用有机锡催化剂在室温下硫化，生成网状硅橡胶分子。

聚二甲基硅氧烷线型大分子可通过加入过氧化物加温硫化，或用有机锡催化剂在室温下硫化，生成网状硅橡胶分子。

4.聚有机硅氧烷的用途：由于聚有机硅氧烷含有无机主链Si—O—Si—O—和有机侧链，因而它既具有一般天然无机高聚物（如石英、石棉等）的耐热性，又具有一般有机聚合物的韧性、弹性和可塑性。无论是液体、固体还是弹性体的聚有机硅氧烷，都具有很高的耐热性、电绝缘性、耐候性、耐水性、耐寒性以及生物惰性，因而在工业和医药卫生方面有着广泛的用途。

有机硅油：除工业用途外，还可作医药和食品工业中的消泡剂；在口腔材料中，可用作颌面缺损或整容修复的填充物，还可作脱模剂。

有机硅树脂：是优良的电绝缘漆，也是耐热、耐气候老化涂料和成型材料用的基础树脂。

有机硅橡胶：除工业用途外，还是较理想的医用高分子材料，可用作人工心脏瓣膜、人工胆管、整复外科材料，以及印模、衬层、颌面缺损修复和整容等口腔材料。

聚有机硅氧烷的缺点，是机械强度较低，耐油性稍差，长期热稳定性需进一步提高，这些方面都需要加以改善。

4.聚有机硅氧烷的用途：由于聚有机硅氧烷含有无机主链Si—O—Si—O—和有机侧链，因而它既具有一般天然无机高聚物（如石英、石棉等）的耐热性，又具有一般有机聚合物的韧性、弹性和可塑性。无论是液体、固体还是弹性体的聚有机硅氧烷，都具有很高的耐热性、电绝缘性、耐候性、耐水性、耐寒性以及生物惰性，因而在工业和医药卫生方面有着广泛的用途。

有机硅油：除工业用途外，还可作医药和食品工业中的消泡剂；在口腔材料中，可用作颌面缺损或整容修复的填充物，还可作脱模剂。

有机硅树脂：是优良的电绝缘漆，也是耐热、耐气候老化涂料和成型材料用的基础树脂。

有机硅橡胶：除工业用途外，还是较理想的医用高分子材料，可用作人工心脏瓣膜、人工胆管、整复外科材料，以及印模、衬层、颌面缺损修复和整容等口腔材料。

聚有机硅氧烷的缺点，是机械强度较低，耐油性稍差，长期热稳定性需进一步提高，这些方面都需要加以改善。