配方與各種物性之間的關係：各種矽橡膠製（zhì）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（yào）求需選（xuǎn）擇最適合的聚（jù）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。硫化矽橡膠的物理性能與配（pèi）方的設計有密切關係，配方中所選用的材料品種、用量不同（tóng）都會產生性能上的差異。

　　一、拉伸強度

　　拉伸強度使矽膠製（zhì）品能夠抵抗拉（lā）伸破壞的根限能（néng）力。它是矽橡膠製（zhì）品一個重要指標之一。許（xǔ）多矽橡膠的壽命都直接與拉（lā）伸（shēn）強度（dù）有關。如輸送帶的蓋膠、矽橡（xiàng）膠減震器的（de）持久性都是隨（suí）著拉伸強度的增加而提高的。 拉伸強度與矽橡膠的結構有關，分了量較小時，分子間相互作用的次價（jià）健就（jiù）較小。所以在外力大於分（fèn）子間作用時、就會（huì）產生分子間的滑動而使材料破壞。反之分子量大、分子間的作用力增大，膠料的內聚力提高，拉伸時鏈段不易滑動，那麽材料（liào）的破壞程度就小。凡影響分子間作（zuò）用力的其它因素均對拉伸強度有影（yǐng）響。如NR/CR/CSM這些膠主鏈上有結晶性取代（dài）基，分（fèn）子間的價力大大提高（gāo），拉伸強度也隨著（zhe）提高。也就是這些矽橡膠自補強性能好的主要（yào）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（lā）伸強度遠遠低於室溫下的拉伸強度。拉（lā）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。硫化矽橡膠的拉（lā）伸強度隨著交聯鍵能增加而減小。能產生（shēng）拉伸結晶的天然矽橡膠，弱鍵（jiàn）早期斷裂，有利於（yú）主健的取（qǔ）向結晶，因此（cǐ）會出現較高的拉伸強度。通過硫化體係，采（cǎi）用硫黃硫化，選擇並用促進劑（jì），DM/M/D也可（kě）以提高拉伸強度，（碳黑補強除（chú）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（yīn）素（sù）之一，填料的料徑越小，比表麵積越大、表麵活性越大補強性（xìng）能越好。

　　二、撕裂強度

矽橡（xiàng）膠的（de）撕裂是由於材料中的裂紋或裂口受力時迅（xùn）速擴大開裂而導至破壞現象。撕裂強度與拉（lā）伸沒（méi）有直接關係（xì）。在許多情況下撕裂與（yǔ）拉伸（shēn）是不成正（zhèng）比的。一般情況下，結晶矽橡膠比非結晶矽橡（xiàng）膠撕（sī）裂（liè）強高。撕裂強度與（yǔ）溫度有關（guān）。除（chú）了天然（rán）矽（guī）橡膠外，高溫下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強度有明顯地提（tí）高。撕裂強度與硫（liú）化（huà）體係有關。多硫鍵有較高的撕裂強度。硫（liú）黃用量高撕裂強度高。但過多的硫黃用量撕裂強度會顯著地降（jiàng）低。使用平（píng）坦性較好的促進劑有（yǒu）利於提高撕裂（liè）強度。 撕裂強度與填充體係有關，各種補強填充如、碳黑、白炭（tàn）黑、白豔華、氧化鋅等，可獲較高的撕裂強度。某些桂烷等偶聯劑可以提（tí）高撕裂強度。通常加入軟化劑會使撕裂（liè）強度下降。如（rú）石臘油會使丁苯膠的撕（sī）裂（liè）強度極為不利。而芳烴油就（jiù）變化不大（dà）。

　三、定伸應力（lì）與硬度

　　定伸應力（lì）與硬度是材料的剛度重要指標，是硫化膠產生一定形變所需（xū）要的力，與較大的（de）拉伸形變有關（guān），兩者相關（guān）性較好（hǎo），變化規律基本一至。矽橡膠分子量越大，有（yǒu）效交聯定伸應力（lì）越大。為了得到規定（dìng）的定伸應（yīng）力，可對分子量較小的矽橡膠適當提（tí）高交聯密度。凡能增加分子間作（zuò）用力的（de）結構因素。都能提高硫化膠的網洛抵抗變形能力。定伸應力（lì）與交聯密度（dù）影響極大。不論是純膠還是補強硫化膠，隨著交聯密度的增加，定伸應力（lì）與硬度（dù）也隨（suí）之直線增加（jiā）。通常（cháng）是通過對硫化劑（jì）、促進劑、助硫化劑（jì）、活性劑等品種（zhǒng）的調節來實現的。含硫的促進對提（tí）高定（dìng）伸應力更有顯（xiǎn）著的效果。多硫健有利於提高定伸應力。填充（chōng）劑能提高製（zhì）品（pǐn）的定伸應力、硬度。補強性能越高、硬度越高，定伸應力就越高。定伸應力隨著硬（yìng）度的增（zēng）加，填充的增加越高。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（fēn）醛樹脂硬（yìng）度可達95度（dù）、高苯乙烯樹脂。使用樹脂RS、促進劑H並用體係硬度可達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而使材料損耗（hào）的能力。是與矽橡膠製品使用壽（shòu）命密切相關的力學（xué）性能。它的形式有；

1. 磨損磨耗，在摩（mó）擦時表麵上不平（píng）的尖銳的粗糙物不斷地切割、亂擦。致使矽橡膠（jiāo）表麵接觸點被切割（gē）、扯斷成（chéng）微（wēi）小的顆粒，從矽橡膠表麵脫落下來、形成磨耗磨耗強度與壓力成正（zhèng）比與（yǔ）拉伸強度成反比。隨著回彈性提高而下降。

2.疲勞（láo）磨（mó）耗，與摩擦麵相接觸的硫化膠表麵，在反複的過（guò）程中受（shòu）周期性的壓縮、剪切、拉伸等變形作用，使矽橡膠表麵產生疲勞，並逐漸（jiàn）在其中（zhōng）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（mó）耗隨著（zhe）矽橡膠的彈性模量、壓力提高而增加，隨著拉伸（shēn）強度的降低而（ér）和（hé）疲勞性能變差而加大。

3. 巻曲磨耗，矽橡（xiàng）膠下光滑的表麵接觸（chù）時，由（yóu）於磨（mó）擦力的作用，使硫化膠表麵不平（píng）的地方發生變（biàn）形，並被撕裂破壞（huài），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（shè）計配方時要設法平衡各（gè）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道（dào）理。用CZ做第一促進劑的耐磨性能要（yào）比其它促（cù）進劑（jì）好，最佳的補強劑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。如天然膠、丁苯膠用（yòng）芳烴油。 有效地使用防老劑，可防止疲勞老化。提高碳黑的分散性可提高耐磨性能。 使用桂烷表麵（miàn）處理劑改性可大大地提高（gāo）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。 用丁睛與（yǔ）三元尼龍（lóng）並用，丁晴與酚醛樹脂並用。 添加固體潤滑劑和減磨性材料（liào）。如丁睛膠（jiāo）矽橡膠膠料中添加石墨、二硫化鉬、氮化矽、碳纖（xiān）維，可使硫化膠的磨擦係數降低，提高其耐磨性能。

　　五，疲勞與疲勞破壞。

硫化膠受到交變應力作用時，材料的結構和性能發（fā）生變化的現象叫疲勞。隨著疲勞過徎（zhèng）的進行，導至材料破壞的現象叫做疲勞（láo）破（pò）壞。

1. 矽橡膠結構的影響，玻璃化溫度（dù）低的矽橡膠（jiāo）耐疲（pí）勞性能好。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（jī）的矽橡膠，耐疲勞（láo）性能差、結構序（xù）列規（guī）整的矽橡膠，容易聚向結晶，耐疲勞性差。

2. 矽橡膠硫化體係影（yǐng）響，單硫健的（de）硫化體係，疲勞性（xìng）能最小（xiǎo），耐疲勞性（xìng）能好，增加交聯（lián）劑的用（yòng）量會使硫化膠的疲勞（láo）性（xìng）能下降。所以應盡量減少交聯劑（jì）的用量。

3. 填充劑的影響，補強性能越小的填充劑影響越小，填充劑用量越大影響越大，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（fēi）粘稠性軟化（huà）劑；軟化（huà）劑的（de）用量盡可能多一些，相反（fǎn）高（gāo）粘度軟化劑不宜多（duō）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（guī）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，除去外力後能立即恢複原狀（zhuàng），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，表現出粘性或粘度。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、作用時間、溫度等。矽橡膠分子間的作用增（zēng）大，分子鏈的規整性高時，易產生拉伸結晶，有利於強度提高，顯示出高彈性。在通用矽橡膠中的天然、順丁膠彈（dàn）性最好，其次是丁睛、氯丁。丁苯與丁基較差。 彈性與交聯密度有關，隨著交聯（lián）密度的增加，硫化膠（jiāo）的彈性（xìng）增加，並出現最大值，交聯密繼續（xù）增加彈性呈下的趣（qù）勢。適當（dāng）地（dì）提高流化程度對彈性有利。在高彈性配合中 選用硫黃與CZ並用、與促進D並用硫化膠的回彈（dàn）性較高，滯後損失（shī）小。 彈性與填充體係有關，提高含膠率是提高（gāo）彈性（xìng）的最直接、最有（yǒu）效的辦法，補強性越好的填充（chōng）對彈性越不利。 彈性與軟化劑的關係。軟化劑與矽橡膠的相溶性有關，相溶性越小，彈性越差。如天然、順丁、丁基加石臘油，優於加環烷油（yóu）。丁睛加DOP優於使用環烷油（yóu）、芳烴油。一般來（lái）說增塑劑會降低矽橡膠的彈性，應盡量少用增塑（sù）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（de）拉伸強度，保證其（qí）在變形過（guò）程中不受破壞，才會有較高的伸長率。一（yī）般隨著定伸應力（lì）和硬度增大則扯斷（duàn）伸長率下降，回彈性大、永久變形（xíng）小，則扯斷伸長率大。不同的矽橡膠，它的扯（chě）斷伸長率不同，天然膠它的（de）含膠率在（zài）80%以上時（shí）它的扯斷伸長率可（kě）達1000%.在形變時易產生塑性流動的矽橡膠也（yě）會有較高的伸長率。如丁基矽橡膠。 扯斷伸長率（lǜ）隨著交聯密（mì）度的提高而降低。製造高（gāo）定伸製品，硫化（huà）程（chéng）度不宜過高，可以稍欠硫或降低硫化劑（jì）用（yòng）量。增加填（tián）充劑的（de）用（yòng）量會降（jiàng）低扯斷伸長率，結構越高的（de）補強劑 ，扯斷伸（shēn）長率越低， 曾加軟化劑（jì）的用量，可以獲較大的扯（chě）斷伸長。