配方與各種物性之間的（de）關（guān）係：各種矽橡膠製品都有（yǒu）它特定的使有用性能和工藝要求。為（wéi）了滿足它的物性要（yào）求需選擇最適合的（de）聚合物和配合劑進行合理的配方設計首先要了解配方設計與硫化矽橡膠物理性能的關係。硫化矽（guī）橡膠的物理性能與配方的設計有（yǒu）密（mì）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（yī）、拉伸強度

　　拉伸強度（dù）使矽膠製（zhì）品能夠抵抗（kàng）拉伸破壞的（de）根（gēn）限能力。它是矽橡膠製品一個重要指標之一。許多矽橡膠的壽命都直接與拉伸強度有（yǒu）關。如輸送（sòng）帶的蓋膠、矽橡（xiàng）膠減震器的持（chí）久性都是隨（suí）著（zhe）拉伸強度的增加而（ér）提高的（de）。 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間作用（yòng）時、就會產生（shēng）分（fèn）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（gāo），拉伸時鏈段不易滑動，那麽材料的破壞（huài）程度就小。凡影響分子間作（zuò）用力的其它因素均（jun1）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，分子間的價力大大（dà）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（jié）晶度提高，拉伸強度增大（dà）。拉伸強度還根溫度有關，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（liú）化矽橡膠的拉伸強度隨著交聯（lián）鍵能增（zēng）加（jiā）而減小。能產生（shēng）拉（lā）伸結晶的天然矽橡膠，弱鍵早期斷裂（liè），有利（lì）於主健的取向結晶，因此會出現較高的拉伸（shēn）強（qiáng）度。通（tōng）過硫化體係，采用硫黃硫化，選擇並用促進劑，DM/M/D也可以提高拉伸強度，（碳黑補強除外，因為碳（tàn）黑生熱作用）， 拉伸強（qiáng）度與填充劑的關係， 補強劑是影響拉（lā）伸強度的重要因（yīn）素（sù）之一，填料的料（liào）徑（jìng）越小，比表麵積越大、表麵活性（xìng）越大補強性能越好。

　　二、撕裂強度

矽橡膠的撕裂是由於材料（liào）中的裂紋或裂口受（shòu）力時迅速擴大開裂而導至破壞現象。撕裂（liè）強度（dù）與（yǔ）拉伸沒有直接關係。在許多情況下撕裂與（yǔ）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強高。撕裂強度與溫度有關。除（chú）了天然矽橡膠外，高溫下撕裂強（qiáng）度（dù）均有明（míng）顯地下降。碳黑、白碳黑填充的矽橡膠其撕裂強（qiáng）度有明顯地提高。撕裂強度與硫化體係有關。多硫鍵有較高（gāo）的撕裂強度。硫黃用量高（gāo）撕（sī）裂強度高。但過多的硫黃用量撕裂強度會顯著地降低。使用平坦性較好的促進劑有利於提高撕裂強（qiáng）度。 撕裂強度與填（tián）充體係有關，各種補強填充如、碳黑、白炭黑、白豔華、氧化鋅等，可獲較高（gāo）的撕裂（liè）強度。某些桂烷等偶聯劑可以（yǐ）提（tí）高撕裂強度。通常加（jiā）入軟化劑會（huì）使撕裂強度下降。如石臘油會使丁苯膠的撕裂強度極為不利。而芳烴油就變（biàn）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，是硫化膠產生（shēng）一定形變所（suǒ）需要的力，與較大的（de）拉伸形變有關（guān），兩者相關性（xìng）較好，變化規律基本一（yī）至。矽橡膠分（fèn）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（xiǎo）的矽橡膠適當提（tí）高交聯（lián）密度。凡能增加分子間作用（yòng）力的結構因素。都能提高硫化（huà）膠的網洛抵抗變形能力。定伸應力與交聯密度（dù）影響極（jí）大。不論是純膠還（hái）是補（bǔ）強硫化膠，隨著交聯密度的增加，定伸應（yīng）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、活性（xìng）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顯著的效果。多硫健有利於提高（gāo）定（dìng）伸應力。填充劑能提高製品的定伸應力、硬度（dù）。補強性能越（yuè）高、硬度越高，定伸應力就越高。定伸應力（lì）隨著硬度的增加，填充（chōng）的增加越高。相反軟化劑的增加，硬度降低，定伸應力下降。除了增加補強劑外還有（yǒu）並用烷基酚醛樹脂硬度可達95度、高苯（běn）乙烯樹脂。使用（yòng）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（néng）表征是（shì）矽膠製品（pǐn）抵抗摩察力作（zuò）用下因表（biǎo）麵破壞而使材（cái）料損耗的能力。是與矽橡膠製品使用壽命密切相關的（de）力學（xué）性（xìng）能。它的形式（shì）有；

1. 磨（mó）損磨耗，在摩擦時表麵上不平的尖銳的粗糙物不斷地切割、亂擦。致使矽橡膠表麵接觸點被（bèi）切割、扯斷成微小的顆粒，從矽（guī）橡膠表麵脫落下來、形成磨耗磨耗強度（dù）與壓力成正比與拉伸強度成反比。隨著回（huí）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，在反複的過程中受周期性的（de）壓縮、剪切、拉伸等變形作用，使矽橡膠表麵產生疲勞，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的微觀剝落。疲勞磨耗隨著矽橡膠的（de）彈性模量、壓力提（tí）高而增加，隨著拉伸（shēn）強度的降低而和疲勞（láo）性能變差而加大。

3. 巻曲磨耗，矽（guī）橡膠下光滑的表麵接觸時，由於磨擦力的作用，使硫化膠表（biǎo）麵不平（píng）的地方發生變形，並被撕裂破壞，成巻的脫落表（biǎo）麵（miàn）。 耐磨性能和硫化膠（jiāo）的主要（yào）力學性能有關（guān）。在設計配（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，適量地提高交聯徎度（dù）能提高耐磨性能。單硫健越多耐磨性越好，這就是半有效硫化體係的耐磨性最好的（de）道理。用CZ做第（dì）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（yòng）量會（huì）提高一（yī）定（dìng）的耐磨性能。合理地使用（yòng）軟化劑會能最小地降低耐磨（mó）性。如天然膠、丁苯膠用芳烴油。 有效地使用防老（lǎo）劑，可防止疲勞老化。提高碳黑（hēi）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（lái）提高（gāo）耐（nài）磨性能，如丁睛（jīng）與聚氯（lǜ）乙烯並用，所製造的紡織皮結。 用丁睛與（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。如丁睛膠矽橡膠膠料中添加石墨、二硫化（huà）鉬、氮化矽、碳纖維，可使硫（liú）化膠的磨擦係數降低，提高其耐磨性能。

　　五，疲勞（láo）與疲（pí）勞破壞（huài）。

硫化膠受到交變應力作用時，材料的結（jié）構和性能發生（shēng）變化的現象（xiàng）叫疲勞。隨著疲勞過徎的進（jìn）行（háng），導至材料破壞的現象叫做疲勞破壞。

1. 矽橡膠結構的影響，玻璃化溫度低的矽橡膠耐疲勞性能好。有極性基團（tuán）的（de）矽橡膠耐疲勞性能（néng）差。分子內有龐（páng）大基團或側基的矽橡膠，耐疲勞性能（néng）差、結構序列規整的矽橡（xiàng）膠，容易聚向結（jié）晶，耐疲勞性差（chà）。

2. 矽橡膠硫化體係影響，單硫健的硫化體係，疲勞性（xìng）能最小，耐疲勞（láo）性能好，增加交聯劑的用（yòng）量會使硫（liú）化膠的疲勞性能下降。所以應盡量減少（shǎo）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（xiǎng）越小，填充劑用量越（yuè）大（dà）影響越（yuè）大，應盡量少用填充（chōng）劑。

4. 軟化體係（xì）的影響，盡可能（néng）選用軟化點低的（de）非粘（zhān）稠性軟化劑；軟化劑的用量（liàng）盡可能多一些，相（xiàng）反高粘度軟化劑不宜多用，如鬆焦油的（de）耐（nài）疲（pí）勞性差，脂類增塑劑的耐疲（pí）勞性（xìng）就好。

　　六，彈性

　　矽橡膠最寶貴特性是彈性。高彈性源於矽橡膠分子運動，完全由卷曲分子的構象變化所造成的，除去外力（lì）後能立即恢複原狀（zhuàng），稱理（lǐ）想的彈性體。矽橡膠分子之間的作用會妨礙（ài）分子鏈段運（yùn）動（dòng），表現（xiàn）出粘（zhān）性或粘度（dù）。所以說矽（guī）橡膠的特性是既有彈性又有粘性。影響彈性（xìng）的因素（sù）有形變大小、作用時間、溫度等。矽橡膠（jiāo）分子（zǐ）間（jiān）的作用增大，分子鏈的規（guī）整性高時，易產生拉伸結晶，有利於強度提高，顯示出高彈性。在通用（yòng）矽橡膠中的天然、順丁膠（jiāo）彈性最好（hǎo），其次是丁睛（jīng）、氯（lǜ）丁。丁（dīng）苯與丁基（jī）較差。 彈（dàn）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（zhí），交聯密繼續增加彈（dàn）性呈下的趣勢。適當地提高流化程度對（duì）彈性有利。在高彈性配合中 選用硫黃與CZ並（bìng）用、與促進D並用（yòng）硫化膠（jiāo）的回彈性較高，滯後損失（shī）小。 彈（dàn）性與填充體係有關，提高含膠率是提高彈性的最直接、最有效（xiào）的辦法，補強性越好的填（tián）充對彈性（xìng）越不利。 彈（dàn）性與軟化劑的關係。軟化劑與矽橡膠的相（xiàng）溶性有（yǒu）關，相溶性越小，彈性越差。如天然、順丁、丁基加石（shí）臘油，優於加（jiā）環烷油。丁睛加DOP優於使（shǐ）用環烷油、芳烴油。一般來說增（zēng）塑劑會降低矽橡膠的彈性，應盡量少用（yòng）增塑劑。

　　七，扯斷伸長率（延伸率）

　　扯斷伸長率與拉伸（shēn）強度有關（guān），隻有具有較高的拉伸強度，保（bǎo）證其在變形過程中不受（shòu）破壞，才會有較高的伸長率。一般隨著定伸應力和硬度（dù）增大則扯斷伸（shēn）長率下降，回彈性大、永久變（biàn）形小（xiǎo），則扯斷伸（shēn）長率（lǜ）大。不同的矽橡膠，它的扯（chě）斷（duàn）伸長率不同，天然（rán）膠它的含膠率在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高的伸長（zhǎng）率。如丁基矽橡膠。 扯斷伸長率（lǜ）隨著交聯密度的提（tí）高而降低。製造高定伸製品（pǐn），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， 曾加軟（ruǎn）化劑的用量，可以獲較（jiào）大的（de）扯斷伸長（zhǎng）。