未經補強的矽橡膠硫化膠強度很低,抗張強度低1兆帕,伸長率為(wei) 50~80%左右,這樣脆弱的橡膠經配合後則強度和伸長率均可大提高。目前作為(wei) 基礎膠作用的甲基乙烯基矽橡膠或甲基苯基乙烯基矽橡膠,雖然在化學結構上也照顧到了強度的問題,但主要還是靠填料來補強的。
常用的補強性填料主要為(wei) 白炭黑,其品種有沉澱法白炭黑、氣相白炭黑和表麵處理白炭黑(用有機矽化合物或有機醇處理白炭黑表麵,或在白炭黑製造過程中即加入這些物質製成)等。
采用氣相白炭黑的膠料,物理機械性能和介電性能良好,耐水性優(you) 越,但膠料中必須同時采用專(zhuan) 門的特殊助劑(結構控製劑)才能獲得良好的工藝性能。
使用沉澱法白炭黑的膠料,物理機械性能稍低,介電性能,特別是受潮後的介電性能較差,但成本較低。用表麵處理白炭黑的膠料,工藝性能良好,強度較高。白炭黑的補強效果與(yu) 其粒徑大小、表麵結構、活性(羥基數目)以及白炭黑在橡膠中的分散程度等因素有關(guan) 。
一般說來,粒徑愈小、表麵積愈大、其補強性愈大,分散度愈高則補強性也愈大。當粒徑小於(yu) 50毫米時,其補強性能 較高,稱為(wei) 補強性填充劑。在矽橡膠中常用粒徑為(wei) 8~30毫微米,比表麵積為(wei) 150~400米2/克的白炭黑為(wei) 補強填料。
普遍認為(wei) 補強通常可獲改善白炭黑的表麵結構、活性及其與(yu) 補強作用的關(guan) 係等問題,雖有不少研究,但迄今尚未完全清楚,有資料指出:關(guan) 於(yu) 表麵活性增大而提高補強效果的原因,大概是通過建立某種鍵或形成凝聚而使強度提高的。
硫化過的高強度矽橡膠不僅(jin) 有分子間的交聯,而且形成大量的凝聚點,引起填充劑與(yu) 橡膠界麵的某種交聯化,該部位比其餘(yu) 橡膠部位的交聯度高。可以設想,分散在無定形矽橡膠中的白炭黑,周圍緊密地凝聚著橡膠分子,白炭黑的粒子起著一種微晶的作用。可見提高填充劑的分散度,使橡膠分子中形成均勻分散的白炭黑粒子,有著重要的意義(yi) 。由於(yu) 填充劑微粒活性愈高分散性愈差,故選擇分散助劑和配合條件也是很重要的。