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

　　一、拉伸強（qiáng）度

　　拉伸強度使矽（guī）膠製（zhì）品能夠抵抗拉伸破壞的根限能力。它是矽橡膠（jiāo）製品（pǐn）一個重要指標之一。許多矽橡膠的壽命都直接與拉伸強度有關。如輸送帶的蓋膠、矽橡膠減震器的持久性都是隨著（zhe）拉伸強度的增加（jiā）而提高的。 拉伸強度與矽橡膠的結構有關（guān），分了量較小時，分子間相互作用的次價健就較小。所以在外力大於分子（zǐ）間作用時、就會產生分子間的滑動而（ér）使材料破壞（huài）。反（fǎn）之分子（zǐ）量大、分子間的作用力增大，膠（jiāo）料的內聚力提高，拉伸時鏈段不（bú）易滑動，那麽材料的破壞程度就小。凡影響分子間作（zuò）用力的其它因（yīn）素均對（duì）拉伸（shēn）強度有影響。如NR/CR/CSM這些膠主鏈上有結晶性取代基，分子間的價力大大（dà）提高（gāo），拉伸強度也隨著提高。也就是（shì）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（dù）提高，拉伸強度增大。拉伸強度還根溫度有（yǒu）關，高溫下拉伸強度遠遠低於室溫下的拉伸強度。拉伸強度根交聯密度有關，隨著交聯（lián）密（mì）度的（de）增加，拉伸強度增加（jiā），出現最大值後繼續增加交聯密度，拉伸強度會大幅下降。硫化矽橡膠的拉伸（shēn）強（qiáng）度隨著交聯鍵能增加而減（jiǎn）小。能產生拉伸結晶的天然矽橡膠，弱鍵早期斷裂，有利（lì）於主健的取向（xiàng）結晶，因此（cǐ）會出現較高的（de）拉伸強度。通過硫化體係，采用硫黃硫化，選擇（zé）並用促（cù）進劑（jì），DM/M/D也可以提高拉伸強度，（碳黑補強除外，因為碳黑生熱作用）， 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（xiǎo），比表麵積越大、表麵活性越大補強性能越好。

　　二、撕裂強度

矽橡（xiàng）膠的撕裂是由於材料中（zhōng）的（de）裂（liè）紋或裂口受力時迅速擴大開裂而導至破壞現象。撕裂強度與拉伸（shēn）沒有直接關係。在許多（duō）情況下撕裂與拉（lā）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地（dì）下降。碳黑、白碳黑填充的矽橡膠其撕裂強度有明顯地提高。撕裂強度與硫化（huà）體係有關。多（duō）硫鍵有較高的撕裂強度。硫黃用量（liàng）高撕裂強度高。但過（guò）多的硫黃用量撕裂（liè）強度會顯著地降低。使用平坦性（xìng）較好的促進劑有利於提（tí）高撕裂強度。 撕裂強度與填充體係有關，各種補強填充如、碳黑、白炭黑（hēi）、白豔華、氧化鋅等，可獲較高的撕裂強度（dù）。某些桂烷等偶聯劑可以提高撕裂強度。通（tōng）常加入軟化劑會使撕裂強（qiáng）度下降。如（rú）石臘油會使丁苯膠（jiāo）的撕裂強度（dù）極為不利。而（ér）芳烴（tīng）油就變化不大。

　三、定伸（shēn）應力與硬度

　　定伸應力與硬（yìng）度是材料的剛度（dù）重要指標，是硫化膠產生一定形變所需要的力，與較大的拉伸（shēn）形變有關，兩者相（xiàng）關性較好，變（biàn）化規律基本一至。矽橡膠分子量越大，有效交聯定伸應力越（yuè）大（dà）。為了得到規（guī）定的定伸應力，可對分子量較小的矽橡膠適當提高交（jiāo）聯密度。凡能（néng）增加分子間作用力的（de）結構因素。都能提高硫化膠（jiāo）的網洛抵抗變形能力。定伸應（yīng）力與（yǔ）交聯（lián）密度影響極大。不（bú）論是純膠（jiāo）還是補強硫化膠（jiāo），隨著交聯密度的增（zēng）加，定伸應力與硬度也隨（suí）之直（zhí）線增加。通常是通過對硫化劑、促進劑、助硫化劑、活性劑（jì）等（děng）品種的調節（jiē）來實現的。含硫的促進對提高（gāo）定伸應力更有（yǒu）顯著的效果。多硫健有利於提高定伸應力（lì）。填充劑能提高製品的定伸（shēn）應力、硬度。補強（qiáng）性能越高、硬度越高，定伸應力就越高。定伸應力隨著硬（yìng）度的增加，填充的增加越高。相反軟化劑的增（zēng）加，硬度（dù）降低，定（dìng）伸應力下降。除了增加補強劑（jì）外還有並（bìng）用烷基酚醛樹脂硬度可達95度、高苯乙烯樹脂（zhī）。使用樹脂RS、促進劑H並用體係（xì）硬度可達85度等等。

　　四、耐磨性

耐磨耗性能表征是矽膠製品抵抗摩察力作用下因表麵破壞（huài）而使材料損耗的能力。是與矽橡膠製（zhì）品（pǐn）使（shǐ）用壽命密切相關的力學性能。它的形式有；

1. 磨（mó）損磨耗，在摩擦時（shí）表麵上不平的尖銳的粗糙物不斷地切（qiē）割、亂擦。致使矽橡膠表麵接（jiē）觸點被切割、扯斷成微小的顆粒，從矽橡膠表麵（miàn）脫落下來、形成磨耗（hào）磨耗強度與壓力成正比與拉伸強度成反比。隨著回彈性提高而下降。

2.疲勞磨耗，與摩擦麵（miàn）相接觸的硫化膠表麵，在反複的過程中受（shòu）周期性的壓縮、剪切、拉伸等變形作用，使矽橡膠表麵（miàn）產（chǎn）生疲勞，並逐漸在其中產生微裂（liè）紋。這些裂紋的發展造成材料表麵（miàn）的微觀剝落。疲勞磨耗隨著矽橡膠的彈（dàn）性模量（liàng）、壓力提高而增加，隨著拉伸強度的降低而和疲勞（láo）性能變差而加大（dà）。

3. 巻曲磨耗，矽橡膠下光滑的表麵接觸時，由於（yú）磨擦力的作用（yòng），使（shǐ）硫化（huà）膠表麵不平的地方發生變形，並被（bèi）撕裂破壞，成巻的脫落表麵。 耐磨性能和硫化膠的主（zhǔ）要力學性能有關。在設（shè）計配方（fāng）時（shí）要設法平衡各種性能之間的關係（xì）。耐（nài）磨（mó）性與膠種（zhǒng）之間關係最大，一般來講NBR>BR>SSBR>SBR（EPDM）>NR>IR（IIR）>CR 耐磨性與硫（liú）化體係有關，適量地提高交聯徎度能提高耐磨性能（néng）。單（dān）硫健（jiàn）越多耐磨性越好，這就是半（bàn）有效硫（liú）化體係的耐（nài）磨性最（zuì）好的（de）道理。用CZ做（zuò）第一促進劑的耐磨（mó）性能要比其它（tā）促進劑好，最佳的補強劑用量會提（tí）高一定的耐磨性能。合理地使用軟化劑會能最小地降低耐磨性。如天然膠、丁苯（běn）膠用芳烴油（yóu）。 有效地使用防老劑，可防（fáng）止疲勞老（lǎo）化。提高碳（tàn）黑的分散性可提高耐磨性能。 使用桂烷（wán）表麵處理劑改性可大大地提高耐磨性能。 采用橡塑共混來提高耐磨性能，如丁睛與聚氯乙烯並用，所製造的紡織皮結。 用（yòng）丁睛與（yǔ）三元尼龍並用，丁晴與酚醛樹脂並用。 添加固體潤滑劑和減磨性材料。如（rú）丁睛膠矽橡膠膠料中添加石墨、二硫化鉬、氮化矽、碳纖維，可使硫化膠的磨擦係數降低，提（tí）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時，材料的結構和性能發生變化的現象叫疲勞。隨著疲（pí）勞過（guò）徎的進行，導至材料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。有極性基團的矽橡膠耐疲勞性（xìng）能差。分子內（nèi）有龐大基團或側基的（de）矽橡膠（jiāo），耐（nài）疲勞性能差、結構序列規整的矽橡膠，容易聚向結晶，耐疲勞性差。

2. 矽橡膠硫化體係影響（xiǎng），單硫健的硫化體係，疲（pí）勞性能最小，耐疲勞性能（néng）好（hǎo），增加交聯劑的（de）用量（liàng）會使（shǐ）硫化膠的疲勞性能下降。所以應盡量減少交聯劑（jì）的用量。

3. 填充劑的影響，補強性（xìng）能（néng）越小的填充劑影響越小，填充劑用量（liàng）越大影響越大，應盡量少用（yòng）填充劑。

4. 軟化體係（xì）的影響，盡可能選用軟化點（diǎn）低的非粘稠性軟化劑；軟化劑的用量盡可能多一些，相反高粘度軟化劑不宜多用，如鬆焦油的耐疲勞性差，脂（zhī）類增塑劑（jì）的（de）耐疲勞（láo）性就好（hǎo）。

　　六，彈性

　　矽橡膠最寶貴特性是彈性。高彈性源（yuán）於矽橡膠分（fèn）子（zǐ）運動，完全由卷曲分子的構象變化所造成的，除去外力後能立即恢複原狀，稱理想的彈（dàn）性體。矽橡膠（jiāo）分子（zǐ）之（zhī）間的作（zuò）用會妨礙分子鏈段運動，表現出粘性或粘度。所以說（shuō）矽橡膠的特性是（shì）既有彈性又有粘性（xìng）。影響彈性的因素有形變大小、作用時間、溫度等。矽橡膠分子間的作用增大，分子鏈的規整性高時，易產生（shēng）拉伸結晶，有利於強度提高，顯示出高彈性。在通用矽橡膠中的天然、順丁膠彈性（xìng）最好，其次是丁睛、氯丁（dīng）。丁苯與丁（dīng）基較差。 彈性與交聯密度有關，隨著交聯密（mì）度的增加，硫化膠的彈（dàn）性（xìng）增加，並出現最大值，交聯密繼續增加彈性呈（chéng）下的趣勢（shì）。適當地提高流化（huà）程度對（duì）彈性有利。在高彈性配合中 選用（yòng）硫黃與CZ並（bìng）用、與（yǔ）促進D並用硫化膠的回彈性較高（gāo），滯後損失小（xiǎo）。 彈性與（yǔ）填充體係有關，提高含膠率是（shì）提高彈性的最（zuì）直接、最有效的辦（bàn）法，補強（qiáng）性越好的填充對彈性越不利。 彈性與軟化劑的關係。軟化（huà）劑與（yǔ）矽橡（xiàng）膠的相溶性有關，相溶性越小，彈性越差。如天然、順丁、丁基（jī）加石臘油，優（yōu）於加環烷油。丁睛加DOP優於使用環烷油、芳烴油。一般來說增塑劑會降低矽橡膠的彈性，應盡量少用增塑劑。

　　七，扯斷伸長率（延伸率）

　　扯斷伸長（zhǎng）率與拉伸強度有關，隻有具有較高的拉伸強度，保證其在變形過程中不受（shòu）破壞，才會有較高的伸長率。一般隨著定（dìng）伸應力和硬度增大則扯斷伸長率下降，回彈（dàn）性大、永久變形小，則扯斷伸長率大（dà）。不同的矽橡膠，它的扯斷伸長率不同，天然膠它的含膠率（lǜ）在80%以上（shàng）時它的（de）扯斷伸長率可達1000%.在形變（biàn）時易產生塑性流動的矽橡膠也會有較高的（de）伸長（zhǎng）率。如（rú）丁基矽橡膠。 扯斷伸長率隨著交聯密度的提高而降低。製造高定伸製品，硫化程度不宜過高，可以稍欠硫或降低硫化劑用量（liàng）。增加填充劑的（de）用量會降低扯（chě）斷伸長率，結構越高的補（bǔ）強劑 ，扯斷伸長率越低， 曾加軟化劑的用量，可以獲（huò）較大（dà）的扯斷伸長。