灌封硅胶的物理强度分析

　　配方与各种物理性能的关系：各种橡胶制品都有其特定的使用性能和工艺要求。为了满足其物理性能，需要选择最合适的聚合物和复合剂进行合理的配方设计。首先要了解配方设计与硫化橡胶物理性能的关系。硫化橡胶的物理性能与配方设计密切相关，配方中使用的材料和用量不同会导致性能差异。

　　一.抗拉强度

　　抗拉强度是产品抵抗拉伸破坏的极限能力。它是橡胶制品的重要指标之一。许多橡胶制品的使用寿命与拉伸强度直接相关。例如，橡胶套和橡胶减震器的耐久性随着拉伸强度的增加而增加。分子间相互作用的次价很小。因此，当外力大于分子间相互作用时，会发生分子间滑动，材料被破坏。相反，当分子量大，分子间作用力增大时，胶料的内聚力会提高，链段在拉伸过程中不易滑动，因此材料破坏程度小。所有其他影响分子间力的因素都对拉伸强度有影响。例如NR/CR/CSM在橡胶主链上有结晶取代基。分子间化合价大大提高，拉伸强度也有所提高，这是这些橡胶具有良好自增强性能的主要原因之一。普通橡胶的拉伸强度随着结晶度的增加而增加。也与温度有关，高温拉伸强度远低于室温。拉伸强度与交联密度有关。随着交联密度的增加，拉伸强度增加，达到最大值后继续增加。抗拉强度会大大降低。硫化橡胶的拉伸强度会随着交联键能的增加而降低。对于能产生拉伸结晶的天然橡胶，弱键断裂较早，有利于主键的取向结晶，所以会有较高的拉伸强度。通过硫化体系，采用硫磺硫化，选择使用促进剂，DM/M/D也能提高抗拉强度(炭黑发热导致炭黑补强除外)。拉伸强度与填料、增强剂的关系是影响拉伸强度的重要因素之一。填料直径越小，比表面积越大，表面活性越大，增强性能越好。结晶橡胶的硫化橡胶表现出单调下降，因为自增强非晶态橡胶如丁苯橡胶的增强性能随着用量的增加而增加，过度使用会有下降的趋势。随着用量的增加，低等级橡胶达到最大值时可以保持不变。拉伸强度与软化剂的关系会降低拉伸强度。然而，少量，通常在开炼机中少于7 phr，在密炼机中少于5 phr，将改善分散性并提高拉伸强度。不同的软化剂会不同程度地降低拉伸强度。一般天然橡胶适合植物油。非极性橡胶用芳烃油，如丁苯橡胶/顺丁橡胶/顺丁橡胶用石蜡油、环烷油、丁腈橡胶/氯丁橡胶用二丁基苯酚/邻苯二甲酸二丁酯等。都有所改善二、撕裂强度

　　橡胶的撕裂是由应力作用下裂纹或材料裂纹的快速膨胀引起的，从而导致失效。撕裂强度与拉伸强度没有直接关系。在很多情况下，撕裂与拉伸强度不成正比。一般来说，结晶橡胶比非结晶橡胶具有更高的撕裂强度。撕裂强度与温度有关。除天然橡胶外，炭黑和白炭黑填充的橡胶在高温下撕裂强度明显降低。撕裂强度与硫化体系有关。多硫键具有较高的撕裂强度。高硫消耗导致更高的撕裂强度。然而，过量的硫消耗会显著降低撕裂强度。使用平整度较好的促进剂有利于提高撕裂强度。撕裂强度与填充体系有关，如炭黑、白炭黑、白艳华、氧化锌等。可以获得更高的撕裂强度。肉桂烯等一些偶联剂可以提高撕裂强度。通常加入柔软剂会降低撕裂强度。比如石蜡油会使丁苯橡胶的撕裂强度极其不利，而芳烃油变化不大。比如CM/NBR中使用的酯类增塑剂，其影响要比其他柔软剂小得多。

　　三.恒定的拉伸应力和硬度

　　恒定拉应力和硬度是橡胶材料刚度的重要指标，是硫化胶产生一定变形所需的力。它们与较大的拉伸变形有关，相关性好，变化规律基本相同。橡胶分子量越大，有效交联恒定拉伸应力越大。为了获得规定的恒定拉伸应力，对于小分子量的橡胶，可以适当增加交联密度。任何能增加分子间作用力的结构因素都能提高硫化胶的抗变形能力。比如CR/NBR/PU/NR模量应力较高。模量应力对交联密度有很大影响。无论是纯橡胶还是增强硫化胶，随着交联密度的增加，恒定拉伸应力和硬度也呈线性增加，这通常是通过调整硫化剂、促进剂、共硫化剂和活性剂来实现的。硫的促进对增加恒定拉伸应力有更显著的作用。该填料可以提高产品的恒定拉伸应力和硬度。增强性能和硬度越高，恒定拉伸应力越高。硬度越大，填充度越高。反之，柔软剂增加。硬度降低，模量应力降低。除了增加补强剂，烷基酚醛树脂的硬度可以达到95度，高苯乙烯树脂，树脂RS和促进剂H的硬度可以达到85度。