配（pèi）方（fāng）與各種物性之間的關係：各種矽（guī）橡膠（jiāo）製（zhì）品都有它特定（dìng）的使有用性能和工藝要求。為了滿（mǎn）足它的物性要求（qiú）需選擇最適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硫化矽（guī）橡膠（jiāo）物理性能的（de）關係。硫化矽橡膠的物理（lǐ）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（xìng）能上的差異。

　　一、拉伸強度

　　拉伸強（qiáng）度（dù）使（shǐ）矽膠製品（pǐn）能夠抵（dǐ）抗拉伸破（pò）壞的根限能（néng）力。它是矽橡（xiàng）膠製品一個重要指標之一。許多（duō）矽橡膠的壽（shòu）命都直接與拉伸強度有關（guān）。如輸（shū）送帶的（de）蓋膠、矽橡膠減震器的（de）持久（jiǔ）性都（dōu）是隨著拉伸強度的增加而提高（gāo）的。 拉伸強度與矽橡膠的結構有關，分（fèn）了量較小時，分子間相互作用的（de）次價健就較小。所以（yǐ）在外力大於分子間（jiān）作用（yòng）時、就會產生（shēng）分子間的滑動而使材料破壞。反之分子量大、分子間（jiān）的作用力增大，膠料的內聚力提高，拉伸時鏈（liàn）段不易滑動，那麽材料（liào）的破壞程度就小。凡影響分子間作用（yòng）力的其它因素均對拉伸強度有影響。如（rú）NR/CR/CSM這些膠主鏈上（shàng）有結晶性取代基，分子間的價力大大提高（gāo），拉伸強度（dù）也隨著提（tí）高。也就是這些（xiē）矽（guī）橡膠自補強性能好的主要原因之一。一（yī）般矽橡膠隨著（zhe）結晶度提高，拉伸強度增大。拉伸強度還根溫（wēn）度有關，高溫（wēn）下（xià）拉伸強度遠遠低於室溫（wēn）下的拉（lā）伸強度（dù）。拉伸強度根交聯密度有（yǒu）關，隨著交聯密度的增加，拉伸強度（dù）增加，出現最大值後繼續增加交聯密（mì）度，拉伸強度會大幅下降。硫化矽（guī）橡（xiàng）膠的拉伸強度（dù）隨著交聯鍵能增加（jiā）而（ér）減小。能產生拉伸結晶的天然矽橡膠，弱（ruò）鍵早期斷裂，有利於主健的取（qǔ）向結晶，因此會出現（xiàn）較高（gāo）的拉伸強度。通過硫化體係，采用硫黃硫化，選擇並用促進劑，DM/M/D也可以（yǐ）提高（gāo）拉（lā）伸強度，（碳黑補強除外，因為碳黑生熱作用）， 拉伸強度與填（tián）充劑的關係， 補強劑是（shì）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、表麵活性（xìng）越大補強性能越好。

　　二（èr）、撕裂強（qiáng）度

矽橡膠的撕裂是由於材料中的裂紋（wén）或裂口（kǒu）受力時迅速擴大開裂而導至破壞現象。撕裂（liè）強度與拉伸沒有直接關（guān）係。在許多情況下撕裂與拉伸是不成正比（bǐ）的。一般情況下，結晶矽（guī）橡膠比非結晶矽橡（xiàng）膠撕裂強高。撕裂強度與溫度有關。除了天然矽橡（xiàng）膠（jiāo）外，高溫下撕裂強度均有明顯地（dì）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。撕裂強度與硫化體係有關。多硫鍵有較高的撕裂強（qiáng）度。硫（liú）黃用量高撕裂（liè）強度高。但過多的硫黃用量撕裂強度會顯著地降低。使用平坦（tǎn）性較好的促進劑（jì）有利於提（tí）高撕裂強（qiáng）度。 撕裂強度（dù）與填充體係有關（guān），各種補強填充如、碳黑、白炭（tàn）黑、白豔華（huá）、氧化鋅（xīn）等，可獲較高的撕裂強度。某些桂烷等偶聯劑可以（yǐ）提高（gāo）撕裂強度。通常加入軟化劑會使撕裂強（qiáng）度下降。如石臘油會使丁苯（běn）膠的撕裂強度極為不利。而芳烴油就變化不大。

　三、定伸應力與硬度

　　定伸應力與硬度是材料的剛度重要指標，是（shì）硫化膠產生一定形變所需要的力，與較大的拉伸形變有關，兩者相（xiàng）關性較（jiào）好，變化（huà）規律基本一至。矽（guī）橡膠分子量越大（dà），有效交聯定伸應力越大。為了得到規（guī）定（dìng）的定伸應力，可對分子量較（jiào）小的矽橡膠適當提高交（jiāo）聯（lián）密度。凡能（néng）增（zēng）加分子間作用力的（de）結構因素。都能（néng）提高硫化膠的網洛抵（dǐ）抗變形能力（lì）。定（dìng）伸應力與交聯（lián）密度影響極大。不論是（shì）純膠還是補強硫化膠，隨著交聯密度（dù）的增加，定伸應力與硬度也隨之直線增加。通常是通過對硫化劑、促進劑、助硫化劑（jì）、活（huó）性劑等品種的（de）調節來實現的。含硫的促進對提高定伸應力（lì）更有顯著的效果。多（duō）硫健有利於提高定伸應力。填充劑能提（tí）高（gāo）製品的定伸應力、硬度。補強性能越高、硬度越高，定伸應力就越高。定（dìng）伸應力隨著硬度的增（zēng）加，填充的（de）增加（jiā）越高。相（xiàng）反軟化劑的增加（jiā），硬度降低，定伸應力下降。除了增加補強劑外還有（yǒu）並用烷基酚醛（quán）樹脂（zhī）硬度可達95度、高苯乙烯樹脂。使（shǐ）用樹脂（zhī）RS、促進劑H並用體係硬度可達85度等等。

　　四（sì）、耐磨性

耐磨耗性能（néng）表征是（shì）矽膠製品抵抗摩（mó）察力作用下（xià）因表麵破壞而使（shǐ）材料損耗的能力。是與矽橡膠製品使用壽命（mìng）密切相關的力（lì）學性能。它的形式有；

1. 磨損磨耗，在摩擦時表麵（miàn）上不平的尖銳的粗（cū）糙物不斷地切割、亂擦。致使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（hào）磨耗強度（dù）與壓力成（chéng）正比與（yǔ）拉伸強度（dù）成反比。隨著回彈性提高而下（xià）降。

2.疲勞磨耗（hào），與摩擦麵相接觸（chù）的（de）硫化膠表麵，在反複的過程（chéng）中受（shòu）周期性的壓縮、剪切、拉伸等（děng）變形作用，使矽橡膠表麵產生疲勞，並逐漸在其中產生微裂紋。這些（xiē）裂紋的（de）發（fā）展造成材料表麵的微觀剝落。疲勞磨耗隨著矽橡膠的彈性模量、壓（yā）力提高而增加，隨著拉伸（shēn）強度的降低而（ér）和疲（pí）勞性能變差而加大（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，使硫化（huà）膠表麵（miàn）不平的地（dì）方發生變形，並被（bèi）撕裂破壞，成巻的（de）脫（tuō）落表麵。 耐磨性能和硫（liú）化膠的（de）主要力學性能有（yǒu）關。在設計（jì）配（pèi）方時要設法平衡各種性能之間的關係。耐磨性與膠種之間關係（xì）最大，一般來講（jiǎng）NBR>BR>SSBR>SBR（EPDM）>NR>IR（IIR）>CR 耐磨性與硫化體係有關，適量地提（tí）高交聯徎度能提（tí）高耐磨性能。單硫健越多耐磨性越好，這就是半有效硫化體係的耐磨性（xìng）最好的道理。用CZ做（zuò）第（dì）一促進劑的耐磨性能要（yào）比（bǐ）其它促進劑（jì）好，最（zuì）佳的補強劑（jì）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（xìng）。如天然膠、丁苯膠用芳烴油。 有效地使用防老（lǎo）劑，可防止（zhǐ）疲勞老（lǎo）化。提高碳黑的分散（sàn）性可提高耐磨性能。 使用桂烷表麵處理劑（jì）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（dīng）睛與聚氯乙烯（xī）並用，所製造的紡（fǎng）織皮結。 用丁睛與三元尼龍並用，丁晴與酚（fēn）醛樹（shù）脂並用。 添加固體潤滑劑和減磨性材料。如丁（dīng）睛膠矽橡膠膠料（liào）中添加（jiā）石墨、二硫化鉬、氮（dàn）化矽（guī）、碳纖維，可使硫化膠的磨（mó）擦（cā）係數降低，提高其耐磨（mó）性能。

　　五，疲勞與疲勞破壞。

硫化膠（jiāo）受到交變應（yīng）力作用時，材料的結構和性能發生變化的現象叫疲勞（láo）。隨著疲勞過徎的進行，導（dǎo）至材料破壞的現（xiàn）象叫做疲勞破壞。

1. 矽橡膠結構的（de）影響（xiǎng），玻璃化溫度低（dī）的矽橡膠耐疲勞性能好。有極性基團（tuán）的矽橡膠耐疲勞性能差。分子內有（yǒu）龐大基團或側基的矽橡膠，耐疲勞性能差、結構序列規整的矽橡膠，容易聚向結（jié）晶，耐疲勞性差。

2. 矽橡膠硫化體係影（yǐng）響，單硫健的硫化體係，疲勞性能最小，耐疲勞性能好，增加（jiā）交聯劑的用量會使硫化（huà）膠的疲勞性能下降。所以應盡量減少交聯（lián）劑的用量。

3. 填充劑的影響，補（bǔ）強性能越（yuè）小的填充劑影響越小，填（tián）充劑用量（liàng）越大影（yǐng）響越大，應盡量少用填充劑。

4. 軟化體係的影響，盡可能選用軟化點低的非粘稠性軟化劑；軟化劑的用量盡可能（néng）多一些，相反高粘度軟化劑不宜多用，如鬆焦油（yóu）的耐疲勞性（xìng）差，脂類增塑劑的耐（nài）疲勞性就好（hǎo）。

　　六，彈性

　　矽橡膠最（zuì）寶貴特性是（shì）彈性。高彈性源於矽橡膠分子運動，完全由卷曲分子的構（gòu）象變化所造成的，除去外力後能立即恢複原（yuán）狀，稱理想的彈性體。矽橡膠分子（zǐ）之（zhī）間的作用會妨礙分子鏈段運動，表現出粘（zhān）性或（huò）粘度。所以說矽橡膠的特性是既有彈性又有粘性。影響彈性的因素有形變大小、作用（yòng）時間（jiān）、溫度等。矽橡膠分子間的作用增大，分子鏈的（de）規（guī）整性高時（shí），易產生拉伸結（jié）晶，有利於（yú）強度提高，顯示出高彈性。在通用矽橡膠中的天然、順丁膠彈（dàn）性（xìng）最好，其次是丁睛、氯（lǜ）丁。丁苯與丁基較差。 彈性與交聯密度有關，隨著交（jiāo）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（tí）高流化程度對（duì）彈性有利（lì）。在高彈性配合中 選用硫黃與CZ並用（yòng）、與促進D並用硫化膠的（de）回彈性較高，滯（zhì）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（yuè）好的填充對彈性越不利。 彈性與軟化劑（jì）的關（guān）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、順丁、丁基（jī）加（jiā）石臘油，優（yōu）於加環烷油（yóu）。丁睛加DOP優於（yú）使用環烷油、芳烴油。一（yī）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（shēn）長率（延伸率）

　　扯斷伸（shēn）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（zài）變形過程中不（bú）受破（pò）壞，才會有（yǒu）較高的伸（shēn）長率。一般隨（suí）著定伸應力和硬度增大則扯（chě）斷伸長率下降，回（huí）彈性大、永（yǒng）久變形小，則扯斷伸長率大。不同的矽橡膠，它的扯斷伸長率不同，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（jiāo）也會有較高的伸長率。如丁基矽橡膠。 扯斷伸長率隨著交聯密度的提高而降（jiàng）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（liú）化（huà）劑用量。增加（jiā）填充劑的用量會降低扯斷伸長率，結（jié）構（gòu）越高的補強劑（jì） ，扯斷伸長率越低， 曾加軟化劑的（de）用量（liàng），可以獲較大的扯斷伸長。