配方與各種物性之間的關係：各種矽橡膠製品都（dōu）有它特（tè）定的（de）使有用性能和工藝要求。為（wéi）了滿足（zú）它的物性要求需選擇最適合的聚合物和（hé）配合劑進行合理（lǐ）的配方設計（jì）首先要（yào）了解配方設計與硫化矽橡膠物理性能的關係。硫化矽橡膠的（de）物理性能與（yǔ）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（lā）伸強度

　　拉伸強度使矽膠製品能夠（gòu）抵抗拉伸破（pò）壞的根限能力。它是矽橡膠製品一個重要指標之一。許多矽橡膠的（de）壽命都（dōu）直接與拉伸強度有（yǒu）關。如輸送（sòng）帶的（de）蓋膠、矽橡膠減震器的持（chí）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（gòu）有關，分了量較小時，分子間相互作用的次價健就較（jiào）小。所以在外力大於（yú）分子間作用時、就會產生分子間的滑動而使材料破壞。反之分子量大、分子間的作用（yòng）力（lì）增大，膠料的內聚（jù）力提高，拉伸時鏈段不易滑動，那（nà）麽材料（liào）的破壞程度就小。凡影響分（fèn）子間作用力的其它因素均對拉伸強度（dù）有影響。如NR/CR/CSM這些膠主鏈上有結晶（jīng）性取代基，分子間的價力大大提高，拉伸強度也隨著提高。也就是這些矽橡膠自（zì）補（bǔ）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（qiáng）度增大。拉伸（shēn）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強度。拉伸強度根交聯（lián）密度有關，隨著交聯（lián）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。硫化矽橡膠的拉伸強度隨著交聯鍵能增加而減（jiǎn）小。能產生拉伸結晶（jīng）的天然矽橡（xiàng）膠，弱鍵早期斷裂，有利於主健的取向結晶，因此會出現較高的拉伸強度。通過硫化體係，采用硫黃硫化，選擇並（bìng）用促進劑，DM/M/D也可以提高（gāo）拉伸強度，（碳黑補（bǔ）強除外，因為碳（tàn）黑生熱作用）， 拉伸（shēn）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（tián）料的（de）料徑越小，比表麵（miàn）積越大、表麵活性越大補強性能越好。

　　二、撕裂（liè）強度

矽橡膠的撕裂是由（yóu）於材料（liào）中的（de）裂紋或裂口受力時迅速擴大開裂而導至破壞現象。撕裂強度與拉伸沒（méi）有直接關係。在（zài）許多情況（kuàng）下撕裂與拉伸是（shì）不成正比的。一般情（qíng）況下，結晶矽（guī）橡膠比非結（jié）晶矽橡膠撕裂強高。撕裂（liè）強（qiáng）度與溫度（dù）有關。除了天然矽橡膠外，高溫下撕裂強度均有明顯地下降。碳黑、白碳黑填充（chōng）的矽橡膠其撕裂強度有明顯地提高。撕裂強度（dù）與（yǔ）硫化體係有關（guān）。多硫鍵有較高（gāo）的撕裂強度。硫黃用量高撕裂（liè）強度高。但過多（duō）的硫黃（huáng）用量（liàng）撕裂強度會顯著（zhe）地降低。使用平坦性（xìng）較好的（de）促進（jìn）劑有利於提高撕裂強度。 撕裂強度與填充體係有關，各種（zhǒng）補強（qiáng）填充如、碳黑、白炭黑、白（bái）豔華、氧化鋅等，可獲較高的撕裂強度。某些桂烷等偶聯劑（jì）可以提高撕裂強度。通常加入軟化劑會使撕裂強度下（xià）降（jiàng）。如石臘油會使丁苯膠的（de）撕裂強度極為（wéi）不利。而芳烴油（yóu）就變化不大（dà）。

　三、定伸應力與硬度（dù）

　　定伸應力與硬度是材料的剛度重要指標，是硫化膠產生一定（dìng）形變所需要的力，與較（jiào）大的拉伸形變有（yǒu）關，兩者相關性較好，變化（huà）規律基本一至。矽橡膠分子量越大，有效交聯（lián）定伸應力越大。為了得到規定（dìng）的定（dìng）伸（shēn）應力，可對分子量較小的矽橡（xiàng）膠適當提高交聯密度。凡能增加分子間（jiān）作用力的（de）結構因素。都能提高硫（liú）化膠的網洛抵抗變形能力。定伸應力與交聯密度影響極大。不論是純膠還是補強（qiáng）硫化膠，隨著交聯密度的（de）增加（jiā），定伸應力與硬度也隨（suí）之直線增加。通常是通過對硫化劑（jì）、促進劑（jì）、助硫化（huà）劑、活性劑等品種的調節來實（shí）現的。含硫的促進對提高定伸應力更有顯著的效果。多硫健有（yǒu）利於提高定伸應力。填充劑能（néng）提高（gāo）製品的定伸應力、硬度。補強性能越高、硬（yìng）度越高，定伸應力就越高。定伸應力隨著硬度的增加，填充的增加越高。相反軟化劑的增（zēng）加，硬度降低，定伸（shēn）應力下降。除了增加補強劑（jì）外還有並用烷基酚醛樹（shù）脂（zhī）硬度可達95度、高苯乙烯樹脂。使用（yòng）樹脂RS、促進劑H並用體係硬度可達85度等（děng）等。

　　四、耐磨性

耐磨耗性能表征是矽（guī）膠製品抵抗摩察力（lì）作用下因表麵破壞而使材料損耗的能力（lì）。是與矽橡膠製品使用壽命密切相（xiàng）關的力學性能。它的形式有；

1. 磨損磨耗，在（zài）摩擦時表麵（miàn）上不（bú）平的尖銳的粗糙物不（bú）斷地切割、亂擦。致使矽橡（xiàng）膠表麵接觸點被切割、扯斷成微小的顆（kē）粒，從矽橡膠表麵脫落下來、形成磨耗磨耗強度與壓力（lì）成正比與拉伸強度成反比。隨著回彈（dàn）性提高（gāo）而下降。

2.疲勞磨耗，與摩擦麵相接觸的硫化膠表麵，在反複的過程中（zhōng）受周期性的壓縮、剪切、拉伸等變形作用，使矽橡膠表麵產生疲勞（láo），並逐漸在其中產生微裂（liè）紋。這些（xiē）裂（liè）紋的發展造成材料表麵的微觀剝落。疲勞磨耗隨著矽（guī）橡膠的彈性模量、壓（yā）力提高而增加，隨著拉伸強（qiáng）度的降低（dī）而和疲勞性能變差而加大。

3. 巻曲磨（mó）耗，矽橡膠下光滑的表麵接觸時，由於磨擦力的作用，使硫化膠表麵不平的（de）地方發生變形，並被撕（sī）裂（liè）破壞，成巻的脫落表麵。 耐磨性能和硫化膠的主要力學性能有關。在設計（jì）配方時（shí）要設法平衡各種性能之間的關（guān）係。耐磨性與膠種之間關係最（zuì）大，一般來（lái）講NBR>BR>SSBR>SBR（EPDM）>NR>IR（IIR）>CR 耐磨性與硫化（huà）體係有（yǒu）關，適量地提高交聯徎度能提高耐磨性能。單（dān）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道理。用CZ做第（dì）一促進劑的耐磨性（xìng）能要比（bǐ）其它促進劑好，最佳的（de）補強劑（jì）用量會提（tí）高一定的耐磨性能（néng）。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（dì）使用防老劑，可（kě）防止疲勞老化。提高碳黑的分（fèn）散（sàn）性可提高耐磨性（xìng）能。 使用桂烷表（biǎo）麵處理劑改性可大大地提高耐磨（mó）性能。 采用橡塑共混來提高耐磨（mó）性能，如丁睛與聚氯乙（yǐ）烯並用，所製（zhì）造的紡織皮結。 用丁睛與三元尼龍並用，丁晴與酚（fēn）醛樹脂並用。 添加固體潤滑劑和減磨性材（cái）料。如丁睛膠矽橡膠膠（jiāo）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，提高其耐磨性能。

　　五，疲勞與疲勞破（pò）壞。

硫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）勞過徎的進行，導至材料破壞的現象叫做疲勞破壞。

1. 矽橡膠結（jié）構（gòu）的影（yǐng）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（pí）勞性能差。分（fèn）子內有龐大基團或側基的矽橡膠（jiāo），耐疲勞性（xìng）能差、結構序列規整的矽橡膠，容易聚向（xiàng）結晶，耐疲勞（láo）性差。

2. 矽橡膠硫化體係影（yǐng）響，單硫健的硫化體係（xì），疲勞性能最小，耐疲勞性能好，增加交聯劑的用量會使硫化膠的疲勞性能下降（jiàng）。所以應（yīng）盡（jìn）量減少交（jiāo）聯劑的用量。

3. 填充劑的影響，補強性能越小的填充劑（jì）影響越小，填充劑用（yòng）量（liàng）越大影響越大，應盡量少用填充（chōng）劑。

4. 軟化體係的影響（xiǎng），盡可（kě）能選（xuǎn）用軟化點低的非粘稠性軟化劑；軟化劑的用量盡可能多（duō）一些，相（xiàng）反高粘度軟化劑不宜多用，如鬆焦油的耐疲勞性差，脂（zhī）類增塑劑的耐疲勞性就好。

　　六，彈性

　　矽橡膠最寶貴特性是彈性。高（gāo）彈性源於（yú）矽（guī）橡膠分子運動，完全由卷曲分子的構象變化所造成的，除去外（wài）力（lì）後（hòu）能立即恢複原狀（zhuàng），稱理（lǐ）想的彈性體。矽橡膠分子之間的作用會妨（fáng）礙分（fèn）子鏈段運動（dòng），表現（xiàn）出粘性或粘度。所以（yǐ）說矽橡膠（jiāo）的特性是既有彈性又（yòu）有粘性。影響彈（dàn）性的因素有形變（biàn）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（xìng）高時，易產生拉伸結（jié）晶，有利於（yú）強度提高，顯示出高彈性。在通用矽橡膠（jiāo）中的天然、順丁膠彈性最好，其次是丁睛、氯丁。丁苯與丁基較差（chà）。 彈性與交聯密度有（yǒu）關，隨著交聯密度的增加，硫化膠的彈性增（zēng）加，並出現最大值，交聯密繼續增加彈性呈下（xià）的趣（qù）勢（shì）。適當地提高流化程度對彈性有（yǒu）利。在高彈性配合中 選（xuǎn）用（yòng）硫黃與CZ並用、與促進（jìn）D並用硫化膠（jiāo）的回彈性較高，滯後損失小。 彈性與填充（chōng）體係有關，提高含（hán）膠率（lǜ）是（shì）提高彈性的最（zuì）直接、最有效的辦（bàn）法，補強性越好的填充對彈性越不利。 彈性（xìng）與軟（ruǎn）化劑的關係。軟化劑與矽橡膠的相溶性（xìng）有關，相溶性越小，彈性越差。如天然、順（shùn）丁（dīng）、丁基（jī）加（jiā）石臘油，優（yōu）於加環烷油。丁睛加DOP優於使（shǐ）用環烷油、芳烴油。一（yī）般來說增塑劑會降低（dī）矽橡膠的彈性，應盡量少用增塑劑。

　　七，扯斷伸長率（延伸率）

　　扯斷伸長率與拉伸強度有關，隻有具有較高的拉伸強度（dù），保證其在變形過程中不受破壞，才會有較高的伸長率。一般隨著定（dìng）伸應力和硬度（dù）增（zēng）大則扯（chě）斷伸長率下降，回彈性大、永久變形小，則扯斷伸長率（lǜ）大。不同的矽橡膠，它（tā）的扯斷伸長率不同，天（tiān）然膠它的含膠率在80%以（yǐ）上時（shí）它的扯斷伸長率可（kě）達1000%.在形（xíng）變時易產生塑性流動的矽橡膠也會有較高的伸長率。如丁基（jī）矽橡膠。 扯斷（duàn）伸長率隨著交聯密（mì）度的提高而降低。製造高定伸製品，硫化程度不宜過高，可（kě）以稍欠硫或降低硫化劑用量。增加填充劑的用量會降低扯斷伸（shēn）長率（lǜ），結（jié）構越高的補強劑 ，扯斷伸長率越（yuè）低， 曾加軟化劑的（de）用量，可以（yǐ）獲較（jiào）大的扯斷（duàn）伸長。