配方與各種物（wù）性之間（jiān）的關係：各種矽橡膠（jiāo）製品都有它特定的使有用性能和（hé）工藝要求。為了滿足它的物性要求需選擇最適（shì）合的聚合物和配合劑進行合（hé）理的配方設計首先要了解配方設計與（yǔ）硫化矽橡膠物理性能（néng）的關係。硫化矽橡膠的物理性能與配方的設計有密切關係，配方中所選用的（de）材料（liào）品種、用（yòng）量不同都會產生性能上的差異。

　　一、拉伸強度

　　拉伸強度使矽膠製品能（néng）夠抵（dǐ）抗拉伸破壞的根限（xiàn）能力。它是矽橡膠製品（pǐn）一（yī）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（de）蓋膠、矽橡膠減震器的持久性都是（shì）隨著拉（lā）伸強度的增加而提高的。 拉伸強度與矽橡膠的（de）結構有關，分了量較小時（shí），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（yòng）時、就會產生分子間的滑（huá）動（dòng）而使材料破壞。反之分子量大、分子間的作用力（lì）增大，膠料的內聚力提（tí）高，拉伸時鏈段不易滑動，那麽材料的破壞程度就小。凡影響分子間作用力的其它因素均對拉伸強（qiáng）度（dù）有影響。如NR/CR/CSM這些膠主（zhǔ）鏈上（shàng）有結晶性（xìng）取代基，分子（zǐ）間的價力大大提高，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（zhǔ）要原因之一。一般矽橡膠隨著結晶度提高，拉伸強（qiáng）度增大。拉伸強度還根溫度有關，高溫下拉伸強度遠（yuǎn）遠低於室溫下的拉伸（shēn）強（qiáng）度。拉伸強度（dù）根交聯密度（dù）有關，隨著交聯密度的增加，拉伸強度增加，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（huà）矽橡膠的拉（lā）伸強度隨著交聯鍵能增（zēng）加而減小。能產生拉伸結晶的天然矽橡膠，弱鍵早期斷裂，有利於主健的取向結晶，因此會（huì）出現較高的拉伸強度。通過硫化（huà）體係，采用硫黃硫化，選擇並用（yòng）促進（jìn）劑，DM/M/D也（yě）可以提高（gāo）拉伸強度，（碳黑補強（qiáng）除外，因為碳黑生熱作用（yòng））， 拉伸強度與填充劑的關係， 補強劑是影響拉伸強度的重要因素之一，填料的料徑越（yuè）小，比表麵積越大、表麵活（huó）性越（yuè）大（dà）補強性能（néng）越好。

　　二、撕裂（liè）強度

矽橡膠的撕裂是由於材（cái）料中的裂紋或裂口受力（lì）時迅速擴大（dà）開裂而導至破（pò）壞現象。撕（sī）裂強度（dù）與（yǔ）拉伸沒有直接關係。在許多情（qíng）況下撕裂與拉伸是不（bú）成正比的。一般情況下，結晶矽橡膠比非結晶矽橡膠撕裂強高。撕裂強度與溫（wēn）度（dù）有關。除了天然矽橡膠外（wài），高溫（wēn）下（xià）撕裂強度均有明顯地下降。碳黑、白碳黑填充的矽橡膠其撕裂（liè）強度有明顯地提高。撕裂強度與硫化體係有關。多硫鍵有較高的撕裂強度。硫黃（huáng）用量（liàng）高撕裂強（qiáng）度高。但過多的硫黃用（yòng）量撕（sī）裂強度會顯（xiǎn）著地降低。使用平（píng）坦性較好的促進劑有利於提（tí）高撕裂強度。 撕裂強度與填充（chōng）體（tǐ）係有關（guān），各種補強填充如、碳黑、白炭黑、白豔（yàn）華、氧化鋅等，可（kě）獲較高的撕裂強度。某些桂烷等偶聯劑可以提高撕裂強度。通常加入軟（ruǎn）化劑會使（shǐ）撕裂強度（dù）下降。如石臘油會使丁苯（běn）膠的撕裂（liè）強度極為不利（lì）。而芳烴油就（jiù）變化不大。

　三、定伸（shēn）應（yīng）力與硬度

　　定伸應力與硬度是材料的剛度重要指標，是硫化（huà）膠產生一定形變所需要的力（lì），與較（jiào）大的拉（lā）伸形變有關，兩者相關性較（jiào）好，變化規（guī）律基本一至。矽橡（xiàng）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（duì）分子量較（jiào）小的矽橡膠適當提（tí）高交聯密度。凡能增加分子間作（zuò）用（yòng）力的結構因素。都能提高（gāo）硫化膠的（de）網（wǎng）洛抵抗變形能力。定伸應力與交聯密度影響極（jí）大。不論是純膠還是補強（qiáng）硫化膠，隨著交聯密度的增加，定伸（shēn）應力與硬度也隨（suí）之直線增加。通常是通過對硫化（huà）劑、促（cù）進劑、助硫化劑、活性劑等品種的調節來實現的。含硫的促進對提高定伸應力更有（yǒu）顯著的效果。多硫健有利（lì）於提高定伸應力。填充（chōng）劑能（néng）提高（gāo）製品的定伸應力（lì）、硬度。補強性能越高、硬度越高，定伸應力就越高。定伸（shēn）應（yīng）力隨著硬度的增加，填（tián）充的增加越高。相反軟化劑的增加，硬度降低，定伸應力下（xià）降（jiàng）。除（chú）了增加補強劑外還有（yǒu）並用烷基酚醛樹脂硬度可達95度、高苯乙烯樹脂。使（shǐ）用樹脂RS、促進劑H並用體係硬度可達（dá）85度（dù）等（děng）等。

　　四、耐磨性

耐磨耗（hào）性（xìng）能表征是矽膠製品抵抗摩（mó）察力作用下因表（biǎo）麵破壞（huài）而使材料損耗的（de）能力。是與矽（guī）橡膠製（zhì）品使用壽命密（mì）切相關的力學性能。它的形式有；

1. 磨損磨耗，在摩擦時表麵上不平的尖銳（ruì）的粗糙（cāo）物不斷地（dì）切割、亂擦（cā）。致使矽橡膠表麵接觸點（diǎn）被切割、扯斷成（chéng）微小（xiǎo）的顆粒，從矽橡膠表麵脫落下來、形成（chéng）磨耗磨耗強度與壓力成正比與拉伸強度成反（fǎn）比。隨著回（huí）彈性提高而下降。

2.疲勞磨耗，與摩擦麵相接（jiē）觸的硫化膠表麵（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（xiàng）膠表麵產生疲勞（láo），並逐漸在其中產生微裂紋（wén）。這些裂紋的（de）發展造成材料表麵的微觀剝（bāo）落。疲勞磨耗隨著矽橡膠的彈性模量、壓力提高而增加，隨著拉伸強度的降低而和（hé）疲勞性能變差而加大。

3. 巻曲磨耗（hào），矽橡膠下光滑的表麵接觸時，由於磨擦力的作（zuò）用，使硫化膠表麵不（bú）平的地方（fāng）發生變形，並被撕裂（liè）破壞，成巻（quàn）的脫落表麵。 耐磨性能和（hé）硫化膠的主要力學性能有關。在設計配方時要設法平衡各種性能之間的關係。耐磨性與膠種（zhǒng）之間關（guān）係最大，一般來講（jiǎng）NBR>BR>SSBR>SBR（EPDM）>NR>IR（IIR）>CR 耐磨（mó）性與硫化體係（xì）有關，適量地提（tí）高交（jiāo）聯徎度能提高耐磨性（xìng）能。單硫健越多耐磨性越好，這就是半有效硫化體係的耐磨性最好的（de）道理。用CZ做（zuò）第一促進劑（jì）的耐磨（mó）性能要比其它促進（jìn）劑好，最佳的補（bǔ）強劑用量會提高一定的耐磨性能。合理地使用軟化劑會能最小地降低耐磨性。如天然膠、丁苯膠用芳烴油。 有效地使用（yòng）防老劑，可防止（zhǐ）疲勞老化。提高碳（tàn）黑的分散性可提高耐磨性能。 使用桂烷表麵處理劑改性可大（dà）大地提高耐磨性能。 采用橡塑共混來提高（gāo）耐磨性能，如丁睛與聚氯乙烯（xī）並用，所製造（zào）的紡織皮結。 用丁睛與三元尼（ní）龍並（bìng）用，丁晴與酚（fēn）醛樹脂並用。 添加固體潤（rùn）滑劑和減（jiǎn）磨性材料。如丁睛膠矽橡膠膠料中（zhōng）添（tiān）加石墨、二硫化鉬、氮化矽、碳纖維，可使（shǐ）硫化膠的磨擦係數降低，提高其耐（nài）磨性能。

　　五，疲勞與疲勞破壞。

硫化膠受到交變應力（lì）作用時，材（cái）料的結構和性（xìng）能發生變（biàn）化的（de）現象叫疲勞。隨著疲勞過徎的進行（háng），導至材料破壞（huài）的現象叫做（zuò）疲勞破（pò）壞（huài）。

1. 矽橡膠結（jié）構（gòu）的影響，玻璃化（huà）溫度低的矽（guī）橡膠耐疲勞性能（néng）好。有極性基團的矽橡膠耐疲勞性能差。分子內有龐大基團或側基的（de）矽橡膠，耐疲勞性能（néng）差、結構序列規（guī）整的矽橡膠，容易聚向結晶，耐疲勞性差。

2. 矽橡膠硫化體（tǐ）係影響（xiǎng），單（dān）硫（liú）健（jiàn）的硫（liú）化體係，疲勞性能最小，耐疲勞性能好，增加交聯劑（jì）的用量會使（shǐ）硫化膠的疲（pí）勞性能下降。所以應（yīng）盡量減少交聯劑的用量。

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

4. 軟化體（tǐ）係的（de）影響，盡可（kě）能（néng）選用軟化點低的非（fēi）粘稠性軟化劑；軟化劑的用量盡可（kě）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，脂類（lèi）增塑劑的耐疲勞性就好。

　　六，彈性

　　矽橡膠最寶貴特性是彈（dàn）性。高彈性源於矽橡膠（jiāo）分子運動，完全由卷曲分子的構象變化所造成的，除去外（wài）力後能立即恢複原狀，稱理想的彈性體。矽橡膠分子之間的作用（yòng）會（huì）妨礙分子鏈段運動，表（biǎo）現出粘性或粘度。所（suǒ）以說矽橡膠的特性是既有彈（dàn）性又有粘性。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（de）規整性高時，易產生拉伸結晶，有利於（yú）強度提高（gāo），顯示出高彈性。在通用矽橡膠中的天然、順（shùn）丁（dīng）膠彈性最好，其次（cì）是丁睛、氯丁。丁苯與丁基較（jiào）差。 彈性與交聯密度有關，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（jì）續增加彈性呈下的趣勢。適當地提高流化程度對彈性有利。在高彈性配合中 選（xuǎn）用硫黃與CZ並用、與促進D並用硫化膠的回彈性較高，滯後損失小。 彈性與填充體係有關，提高含膠率是（shì）提高彈性的最直接、最有效的辦法，補強性越好的填充對彈（dàn）性越不（bú）利。 彈性與軟化劑的（de）關係。軟化（huà）劑與矽橡膠的相（xiàng）溶性有關，相溶性越小，彈性越差。如天然、順丁、丁基加石臘（là）油，優於加環（huán）烷（wán）油。丁（dīng）睛加DOP優於使用環烷油、芳烴油（yóu）。一般來說增塑劑會降低矽橡膠的彈（dàn）性，應盡量少用增塑劑。

　　七，扯斷（duàn）伸長率（延伸率）

　　扯斷伸長率（lǜ）與拉伸強度有關，隻有具有較高的拉（lā）伸強度，保（bǎo）證其在變形（xíng）過程中不受破壞，才會有較高的伸長率。一般（bān）隨著定伸應力和硬（yìng）度（dù）增（zēng）大則扯斷伸長率下降，回彈性大、永久變形小，則扯斷伸長率大。不同的（de）矽橡膠，它的（de）扯斷伸長率不同（tóng），天然膠它的含膠率在（zài）80%以上時它的扯斷伸長率（lǜ）可達1000%.在形變時（shí）易產生塑（sù）性流動的矽橡膠也會有較高的伸長率。如丁基矽橡膠。 扯斷伸長率隨著（zhe）交（jiāo）聯密度（dù）的提高而降低。製（zhì）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。增加填充劑的用量會降低扯（chě）斷伸長率（lǜ），結構（gòu）越高的補強劑 ，扯斷伸長率越低， 曾加軟化（huà）劑的用量，可以（yǐ）獲較大的扯斷伸長。