配方與各種物性之間的（de）關係：各種矽橡膠製品都有它特定（dìng）的使有用性（xìng）能和工藝（yì）要求。為了滿足它的物性要求需（xū）選擇最適合的聚合物和配合劑進行合（hé）理的配方設（shè）計（jì）首（shǒu）先要了解配方設計與（yǔ）硫化矽橡膠物理性能的關係。硫化矽橡膠的物（wù）理性能與配方的設計有密切關係，配方中所選用的材料品種、用量不同都會產生性能上的差異。

　　一、拉伸強度

　　拉伸強度使（shǐ）矽膠製品能夠抵抗拉伸破壞的根限能力。它是矽橡膠製品一個重要指標之（zhī）一。許多矽（guī）橡膠的壽（shòu）命都直接與拉伸強度有關。如輸送帶的蓋膠、矽（guī）橡膠減震器的持久性都是隨著拉伸強度的增加而提高的。 拉（lā）伸強度與矽橡膠的結構有關，分了量較小（xiǎo）時（shí），分子間相互作用的次價健就較（jiào）小。所以在外力大於分子間作用時、就會產生分子（zǐ）間的滑動而使材料破壞。反（fǎn）之分子量大、分子間的作用力增大，膠料的內聚力提高，拉（lā）伸（shēn）時鏈段不易滑動（dòng），那麽（me）材（cái）料的破壞（huài）程度就小。凡（fán）影響分子間作用力的其它因素均對拉伸強度有（yǒu）影響。如NR/CR/CSM這些膠主鏈上有結晶性取代基，分子間的價（jià）力大大提高，拉伸強度也隨著提高。也就是這些矽橡膠自補強性能好的主要原因之一。一般矽橡膠隨著結晶度提高，拉伸強度增大。拉伸強度還根溫度有關，高溫下拉伸強（qiáng）度遠遠低於室溫下（xià）的拉伸（shēn）強度。拉（lā）伸強度（dù）根交聯密度有關，隨著交（jiāo）聯密度的增加，拉伸強度增加，出現最大（dà）值後繼續（xù）增加交聯密度，拉伸強度會大幅下降。硫化矽橡膠的（de）拉伸強度隨著交聯鍵能增加而減小（xiǎo）。能產生拉伸結晶的天然矽橡膠，弱鍵早期斷（duàn）裂（liè），有利於主健的取向結晶，因此會出現較高的拉伸強度。通（tōng）過硫化體係（xì），采用硫黃硫化，選擇並用促進（jìn）劑，DM/M/D也可以提高拉伸強度，（碳黑補強除外，因為碳黑生熱（rè）作用）， 拉伸強度與填充劑的關係， 補（bǔ）強劑是影響拉伸強度的重要因素之一，填料的料徑越小，比表麵積越大（dà）、表麵活性越大補強（qiáng）性能越好。

　　二、撕裂強度

矽橡膠的撕裂是（shì）由於（yú）材料中的裂紋或裂口受力時迅速（sù）擴大開裂而（ér）導至破壞現象。撕裂強度與拉伸沒有直（zhí）接關係。在許多情況下撕裂與拉伸是不成正比的。一般情況下，結晶矽橡膠比非結晶矽橡膠撕裂（liè）強高。撕裂強度與溫度有關。除了天然矽橡膠外，高溫下撕裂強度均有明顯（xiǎn）地下降。碳黑、白碳黑填充的矽橡膠其撕裂強度有明顯地（dì）提（tí）高。撕（sī）裂強度與硫化體係有（yǒu）關。多硫鍵有較高的撕裂強度。硫黃用量高撕裂強度高。但過多的（de）硫（liú）黃用量撕裂強度會顯著地降低。使用平坦性較好的促進劑有利於提高撕裂強度。 撕（sī）裂強度與（yǔ）填充體係（xì）有關，各種（zhǒng）補強填充如、碳黑（hēi）、白炭黑、白豔華、氧化鋅（xīn）等，可獲較高的撕裂強度。某些桂烷（wán）等偶聯劑可（kě）以提高撕裂強（qiáng）度。通（tōng）常加入（rù）軟化劑會使撕裂強度下降。如石臘油會使丁苯膠（jiāo）的撕裂強度極為不利。而芳烴油就變化不大。

　三、定伸應（yīng）力與硬度

　　定伸應（yīng）力與硬度是材料的剛度（dù）重要指標，是硫化膠產生一定形變所需（xū）要的力，與較大（dà）的拉伸形變有關，兩者相關性較好，變化規律基本一至。矽橡膠分子量越大，有效交聯定伸應力越大。為了得到規定的定伸應力，可對分子量較小的矽橡膠適當提高（gāo）交聯密度。凡能增加分子間作用力的結構因素。都能提高硫化（huà）膠的網洛抵抗變形能力（lì）。定伸應力與交聯密度影響極大。不論是純膠還是補強硫化（huà）膠，隨著交聯密度的增加，定伸應力與（yǔ）硬度（dù）也隨之直線增加。通常是通過對硫化劑、促進劑、助硫化（huà）劑、活性劑（jì）等品種的調節來（lái）實現的。含硫的促進對提高（gāo）定伸應力更有顯著的效果。多硫健有利於提（tí）高定伸應力。填充劑能提高製品的定伸應力、硬度。補強性能越（yuè）高、硬度越高，定伸應（yīng）力就越高。定伸應力隨著硬度（dù）的增（zēng）加，填（tián）充的增（zēng）加越高。相反軟化劑的增加，硬度降低，定伸（shēn）應力下降。除了增加（jiā）補（bǔ）強（qiáng）劑外（wài）還有並用烷基酚醛樹脂硬度可達95度（dù）、高苯乙烯樹脂（zhī）。使（shǐ）用樹脂RS、促（cù）進劑H並用體係硬度可達85度等等。

　　四、耐磨性

耐磨耗性能表（biǎo）征是矽膠製品抵抗摩察力作用下因（yīn）表麵（miàn）破壞（huài）而使材料損（sǔn）耗（hào）的能力。是與矽橡膠製（zhì）品（pǐn）使用壽命密（mì）切相關（guān）的力學性能。它的形式（shì）有；

1. 磨損磨耗，在（zài）摩擦時表麵上不平的尖銳的粗糙物不斷地切割、亂擦。致使（shǐ）矽橡膠表麵接觸點被切割、扯斷成微小的顆粒，從矽橡膠表麵脫落下來、形成磨耗磨耗強度與壓（yā）力成正比與拉伸強度成反比。隨著回彈性提高而下（xià）降。

2.疲勞磨耗，與摩擦（cā）麵相接觸（chù）的硫（liú）化（huà）膠表麵（miàn），在反複的過程中受周期性的壓縮、剪切、拉伸等變形作用，使矽橡膠表麵產（chǎn）生疲勞，並逐漸在其中產（chǎn）生微裂（liè）紋。這些裂紋的發展造成材料表（biǎo）麵的微觀剝落。疲勞磨（mó）耗隨著矽橡膠的（de）彈性（xìng）模量、壓力提高而增加，隨著拉伸強（qiáng）度（dù）的降低而和疲勞性能變差而加大。

3. 巻曲磨耗（hào），矽橡膠（jiāo）下光滑的表麵接觸時（shí），由於磨擦力的作用，使硫化膠表麵不平的地方發生變形（xíng），並被（bèi）撕裂破壞，成巻的脫落表麵。 耐（nài）磨性能和硫化膠的主要力學（xué）性能有關。在設計配（pèi）方時要設法平衡（héng）各種性能之間的（de）關係。耐磨性與膠種之間關係最大，一般來講NBR>BR>SSBR>SBR（EPDM）>NR>IR（IIR）>CR 耐磨性與硫化體係有關，適量地提高交（jiāo）聯徎度能提高（gāo）耐磨性能。單硫健越多耐磨（mó）性越好，這就是半有（yǒu）效硫化體係的耐磨性最好的（de）道理。用CZ做第一促進劑的耐磨性能要比其它促進劑好，最佳的補強劑用量會提高一定的耐磨性能。合理地使用軟（ruǎn）化劑會能最小地降低耐磨性。如天（tiān）然膠、丁苯膠用芳（fāng）烴油（yóu）。 有效地使用防老劑，可防止疲勞老化。提高碳黑的（de）分（fèn）散性可提高耐磨性能。 使用桂烷（wán）表麵（miàn）處理劑改性可大大地提高（gāo）耐磨性能。 采用橡塑共混來提高耐磨（mó）性能，如（rú）丁睛（jīng）與聚（jù）氯乙烯並用，所製造的紡織皮結。 用丁睛與三元尼龍並用，丁晴與（yǔ）酚醛樹脂（zhī）並用。 添加固體潤滑劑和減磨性（xìng）材料。如（rú）丁睛（jīng）膠矽橡膠膠料（liào）中添加石墨、二硫（liú）化鉬、氮化矽、碳纖維，可使硫化膠的磨擦係數降（jiàng）低，提高其（qí）耐磨性能。

　　五，疲勞與疲勞破壞。

硫（liú）化膠受到交變應力作用（yòng）時，材料的結構和性能發生變化的現象（xiàng）叫疲勞。隨著（zhe）疲（pí）勞過徎的進行，導至材料（liào）破壞的現象叫做疲勞破壞。

1. 矽橡膠結構（gòu）的影響，玻璃化溫度低的矽橡膠耐疲勞性能好。有極性基（jī）團的矽橡膠耐疲勞性（xìng）能差。分子內有龐大基（jī）團或側基的矽橡膠，耐疲勞性能（néng）差、結構序列規整（zhěng）的矽橡膠，容易聚向結晶，耐（nài）疲勞性差。

2. 矽橡膠硫化體係影響，單（dān）硫健的硫化體係，疲勞性能最小，耐疲（pí）勞性能好，增加交聯（lián）劑的用量會使（shǐ）硫（liú）化膠的疲勞性能下（xià）降。所以應盡量減少交聯劑的（de）用量。

3. 填充劑的影響，補強性能越小的填充劑影響越小，填充劑用量越大影響越大，應盡量少用填充劑。

4. 軟化體係的影響，盡可（kě）能選用軟化（huà）點低的非粘稠性軟化劑；軟化劑（jì）的（de）用量盡可能（néng）多一些，相反（fǎn）高粘度軟化劑不宜多用，如鬆焦油的耐疲勞性差，脂類增塑劑的耐疲勞性就好。

　　六，彈性

　　矽橡（xiàng）膠最寶貴特性（xìng）是彈性。高彈性源於矽橡膠分子運動，完全由卷曲（qǔ）分子的構象變化所造成的（de），除去外力後能（néng）立（lì）即恢（huī）複原（yuán）狀，稱理想（xiǎng）的彈性體。矽橡膠分子（zǐ）之間的作（zuò）用會妨礙分子鏈（liàn）段（duàn）運動，表（biǎo）現出粘性（xìng）或粘度。所以（yǐ）說矽橡膠的特（tè）性是既有彈性又有（yǒu）粘性。影響彈性的因素有形變大小、作用（yòng）時間、溫度等。矽橡膠分子間的作用（yòng）增大，分子鏈的規整性高時，易產生拉伸結晶，有利於強度提（tí）高，顯示出高彈性。在通用矽橡膠中的天然、順丁膠彈性最好，其次是丁（dīng）睛、氯（lǜ）丁。丁苯與丁基較（jiào）差。 彈性（xìng）與交聯密度有關，隨著交聯密度的增加，硫化膠的彈性增加，並出現最大值，交聯密繼續增加彈性呈下的趣（qù）勢。適當地提高流化程度對彈性有利。在（zài）高彈（dàn）性配合（hé）中（zhōng） 選（xuǎn）用硫黃與CZ並用、與促進D並用硫化膠的回彈性較高（gāo），滯後損（sǔn）失小。 彈性與填充體（tǐ）係有關，提高含膠率是提高彈性的最直接、最有（yǒu）效（xiào）的辦（bàn）法，補強性越好的填充對彈性越不利。 彈性與軟化劑的關係。軟（ruǎn）化（huà）劑與矽橡膠的相溶性有關，相（xiàng）溶性越小，彈性越差。如天然、順丁、丁基加石臘油，優於加（jiā）環烷油（yóu）。丁睛加DOP優於使用環烷油（yóu）、芳烴油。一般來說增塑劑會降低矽橡膠的彈性（xìng），應盡量少用增塑劑。

　　七，扯（chě）斷伸長率（延伸率）

　　扯斷伸長（zhǎng）率（lǜ）與拉（lā）伸強度有關，隻有具有較（jiào）高的拉伸強度，保證其在變形過程中不受破壞（huài），才會有較（jiào）高的伸長率。一般隨著定伸應力和（hé）硬度增大則扯斷伸長率下降（jiàng），回彈性大、永久變形小，則扯斷伸長率大。不同的矽橡膠，它的扯斷伸長（zhǎng）率不同，天然膠它的含膠率在（zài）80%以上時它的扯斷伸長率可達1000%.在形變時易產生塑性流動的矽橡膠也會有較（jiào）高的（de）伸長率。如丁基矽橡膠。 扯斷伸長率隨著交（jiāo）聯密度的提高而降（jiàng）低。製造高（gāo）定伸製（zhì）品，硫化程度不宜過高，可以稍欠硫或降低（dī）硫化劑用量。增加填充劑的用量會降低扯斷伸長率，結構越高的補強劑 ，扯斷伸長率越低， 曾加（jiā）軟化劑的用量，可（kě）以（yǐ）獲較大的扯斷伸長。