硅胶的特性解读.docx

硅胶的特性解读.docx

《硅胶的特性解读.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硅胶的特性解读.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

硅胶的特性解读

硅胶的特性

又分为粗孔硅胶和细孔硅胶

硅胶既可吸附水分，又可吸乙炔和二氧化碳。

随着温度的降低，首先吸附是水分（常温即可，约为25℃），其次是乙炔和二氧化碳（温度越低，吸附能力越强）。

以吸附水分为例粒度/mm4～8常温动吸附容量/%6～8干燥后空气含水量/g·m-30.03干燥后空气露点/℃-52

再生温度/℃140～160

硅胶对水的吸附容量较大，再生温度较低，价格便宜，故空分装置中硅胶主要用作吸附水分，在低温下也用来吸附二氧化碳和乙炔。

它的缺点是粉末较多。

硅胶有粗孔和细孔两种，二者孔径不同。

粗孔硅胶孔径是5～10nm（1nm=10-9m，叫纳米），每克硅胶的比表面积有100～300m2/g之多。

它的吸水能力强，且吸水后不易破碎，机械强度好，常用在干燥器中吸附水分。

细孔硅胶孔径是2.5～4nm，比表面积为400～600m2/g。

常用来吸附二氧化碳和乙炔，吸附水分易破碎。

二氧化碳吸附器的吸附过程是在-110～-120℃低温下进行的，吸附二氧化碳的效果较好，还同时能吸附乙炔。

因温度低于-130℃以下将有二氧化碳固体析出，固体二氧化碳不仅不能被硅胶所吸附，而且会堵塞吸附器。

吸附乙炔是在液空、液氧吸附器中进行的，其吸附温度在-170～-180℃左右。

橡胶的特点和用途简介

硅橡胶高聚物分子是由Si-O（硅-氧）键连成的链状结构，其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。

由于Si-O-Si键是其构成的基本键型，硅原子主要连接甲基，侧链上引入极少量的不饱和基团，分子间作用力小，分子呈螺旋状结构，甲基朝外排列并可自由旋转，使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。

典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷，具有一种螺旋形分子构型，其分子间力较小，因而具有良好的回弹性，同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转，因而使硅橡胶具有独特的表面性能，如憎水性及表面防粘性。

　　下面列出了硅橡胶的主要特点和用途。

　　耐热性：

　硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性，可在150度下几乎永远使用而无性能变化；可在200度下连续使用10，000小时；在350度下亦可使用一段时间。

　广泛应用于要求耐热的场合：

热水瓶密封圈　压力锅圈耐热手柄　

　　耐寒性：

　普通橡胶晚点为-20度~-30度，即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性，某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。

　低温密封圈　

　　耐侯性：

　普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解，而硅橡胶则不受臭氧影响。

且长时间在紫外线和其他气候条件下，其物性也仅有微小变化。

　户外使用的密封材料　

　　电性能：

　硅橡胶具有很高的电阻率　且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。

同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。

高压绝缘子　电视机高压帽　电器零部件　其他　　

　　导电性：

　当加入导电填料（如碳黑）时，硅橡胶便具有：

键盘导电接触点。

　　导热性：

　当加入某些导热填料时，硅橡胶便具有导热性、散热片、导热密封垫、复印机、传真机导热辊。

　　辐射性：

　含有苯基的硅橡胶的耐辐射大大提高、电绝缘电缆、核电厂用连接器等。

　　阻燃性：

　硅橡胶本身可燃，但添加少量抗燃剂时，它便具有阻燃性和自熄性；且因硅橡胶不含有机卤化物，因而燃烧时不冒烟或放出毒气。

各种防火严格的场合。

　　透气性：

　硅橡胶薄膜比普通橡胶及塑料打腊膜具有更好的透气性。

其另一特征就是对不同的透气率具有很强的选择性。

气体交换膜医用品、人造器官。

有机硅橡胶是由线性聚硅氧烷混入补强填料，在加热加压条件下硫化生成的特殊合成弹性体。

它完美地平衡了机械性质和化学性质，因而能满足今天许多苛刻的应用场合要求。

硅橡胶在下面的领域表现卓越：

高低温稳定性

惰性（无味无臭）

透明，易于上色

硬度范围宽，10－80邵尔硬度

耐化学品

耐候

密封性能

电气性质

耐压缩变形

除了上述卓越性能，和常规有机弹性体相比，硅橡胶还特别容易加工制造。

硅橡胶容易流动，因而可以在能耗较低的情况下模压、压延、挤出。

容易加工也就意味着生产效率高。

硅橡胶可以以下面的形式提供：

混炼胶:

这种即用型材料可以根据您的加工设备和最终用途进行上色和催化。

基础料:

这类有机硅聚合物同样含有补强填料。

橡胶基础料可以进一步和颜料和添加剂混炼，形成混炼胶，满足您的色彩和其他制造要求。

液体硅橡胶（LSR）:

这种双组分液体橡胶体系可以通过泵输入适当的注射成型设备，然后热固化成模压橡胶部件。

氟硅橡胶混炼胶和基础料:

氟硅橡胶保持了有机硅的许多关键性质，此外，它还具有优越的耐化

硅胶特性

以下硅橡胶的特性理经过我力象科技有限公司专业人士研讨分析得到的结论：

硅橡胶的性能主要源于线型聚硅氧烷的化学结构，即由于主链由Si-O-Si键组成，具有优异的热氧化稳定性，耐候性以及良好的电性能。

当生胶侧链中引入少量苯基，可改善橡胶的耐低温性能；引入γ-三氟丙基，可提高耐油、耐溶剂性能。

主链中引入亚芳基可提高耐用辐照及机械性能等。

此外硅橡胶以白炭黑及金属氧化物等作填料，以有机硅化合物（硅氧烷或硅烷）作结构控制剂，并使用特定的改性添加剂，过氧化物硫化剂以及配合成型工艺等。

因而，硅橡胶不仅具有一系列不同于有机橡胶的特性，而且硅橡胶之间的性能也可有相当差异。

1、耐热性

硅橡胶在空气中的耐热性比有机橡胶好得多,在150℃下其物理机械性能基本不变,可半永久性使用,在200℃下可使用1000h以上;380℃下可短时间使用.因而硅橡胶广泛用作高温场合中使用的橡胶部件。

2、耐候性

硅橡胶主链中无不饱和键,加之Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定，因而无需任何添加剂，即具有优良的耐候性.在臭氧中发生电晕放电时，有机橡胶很快老化，而对硅橡胶则影响不严重.长时间暴露在紫外线及风雨中，其物理机械性能变化不大，经户外曝晒试验数十年，未发现裂纹或降解发黏等老化现象。

3、电气特性

硅橡胶具有优良的电绝缘性能，其体积电阻高达1×（1014～1016）Ω.cm,抗爬电性10～30min（特殊品级可达3.5kv/6h）,抗电弧性80～100s（特殊品级可达到420s）;表面电阻为（1～10）×1012Ω.cm;导电品级可达1×（10-3～107）Ω.cm;介电损耗角正切（tgδ）小于10-3,介电常数2.7～3.3（50Hz/25℃）,介电强度18～36KV/mm,而且在很宽的温度及频率范围内变化不大.甚至浸入水中后,电性能也很少降低,十分适合用作电绝缘材料.硅橡胶对高压下的电晕放电及电弧具有优良的阻尼作用。

4、压缩永久变形

压缩永久变形性是硅橡胶在高、低温条件下作垫圈使用时的重要性能.二甲基硅橡胶的压缩永久变形性较差，在150℃下压缩22h后形变值高达60%左右.但是甲基乙烯基硅橡胶,特别是使用烷基系列过氧化物硫化的制品,具有优良的压缩永久变形性,其形变值可在20%以下.二段硫化条件对压缩永久变形值也有很大的影响,亦即二段硫化温度愈高,压缩永久变形值愈低.为了改进硫化胶制品的压缩永久变形性,还可在胶料中添加氧化汞、氧化镉、氧化锌及醌类化合物等。

由于硅橡胶的压缩永久变形性能优异，因而适宜制作O形圈、密封垫片及胶辊等之用.

5、耐油、耐化学试剂性

通用硅橡胶具有中等的耐油、耐溶剂性能，该性能的好坏主要取决于硅生胶的种类，填料的种类及用量、添加剂的类型及交联密度等.硅橡胶侵入极性有机溶剂中，体积将增加10%～15%，在ASTM1号油及3号油中150℃下浸泡70H，可分别膨胀10%及45%，而在非极性溶剂及燃油中则会膨胀150%～200%，但溶剂挥发后可恢复原状，且对其物理性质影响不大.硅橡胶在室温下的耐油性能不如天然橡胶及氯丁橡胶等；但在100℃以上时，则明显优于后者.硅橡胶对于能溶解有机橡胶的动植物油显示了较好的耐久性.硅橡胶具有耐稀酸、稀碱水溶液的能力，但在强酸、强碱条件下可引起解聚及分解.硅橡胶中引入CF3CH2CH2-基，可大幅度改善其耐油、耐溶剂性能；但在丙酮等极性溶剂中的膨胀度仍较大。

6、耐辐照性

甲基乙烯基硅橡胶具有中等的耐用辐照性能，它能吸收辐照剂量（4.0～5.0）×1013Gy.引入苯基后得到明显提高，可忍受9.0×103Gy的剂量.当主链中引入亚苯基后则效果成为突出。

7、耐水蒸气性

硅橡胶耐用低压水蒸气（低于130℃）的性能相当好，它在温水及沸水中长时间浸泡，体积增加小于1%，而且很少影响其机械性能及电气特性.但超过140℃的水蒸气即易导致Si-O-Si主链断裂，使硅橡胶的物理机械性能迅速降低。

硅橡胶的耐水蒸气性能与其所用填料的种类与用量、交联密度以及硫化剂的种类等有关。

8、热膨胀性、导热系数、比热容及阻燃性

硅橡胶的热膨胀系数比一般有机橡胶大，并主要取决于填料的用量，即硅橡胶的相对密度越大，其膨胀率愈小。

硅橡胶的收缩率一般在（2～4）10-4/K之间变化，相当于有机橡胶的2.0～2.5倍,或者为钢的20倍.硅橡胶的导热系数为0.20～0.30W/（m.K）,相当于有机橡胶的2倍,特殊品级可超过1.2W/m.K。

正由于硅橡胶导热系数较大，因此硫化时橡胶内部升温速度快，从而可以加快硫化速度或减少硫化时间。

当硅橡胶中加入导热性填料如AI2O3、BN、MgO、Ag等，可使导热系数提高到2.0～14W/（m.K）。

硅橡胶的燃烧温度约430℃，火焰温度可达750℃。

燃烧时生成SiO2,并放出非腐蚀性气体。

添加了阻燃剂的特殊品级其极限氧指数（LOI）为27%～55%，阻燃速率可达UL94V-1级乃至UL94V-0级。

以上特性如有雷同，纯属巧合。

1　硅橡胶的分类和特性

1　硅橡胶的分类和特性

1.1　分类

　　硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。

1.2　特性

（1）耐高、低温性

　　在所有橡胶中,硅橡胶的工作温度范围最广阔（-100～350℃）。

例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃,其硫化胶在-70～100℃的温度下仍具有弹性。

硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。

硅橡胶在高温下连续使用寿命见表1。

（2）耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能

　　硅橡胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后,性能无显著变化。

硅橡胶与其它橡胶的耐臭氧老化性能比较见表2。

　　（3）电绝缘性能

　　硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较小,燃烧后生成的二氧化硅仍为绝缘体。

此外,硅橡胶分子结构中碳原子少,而且不用炭黑作填料,因此在电弧放电时不易发生焦烧,在高压场合使用十分可靠。

它的耐电晕性和耐电弧性极好,耐电晕寿命是聚四氟乙烯的1000倍,耐电弧寿命是氟橡胶的20倍。

　　（4）特殊的表面性能和生理惰性

　　硅橡胶的表面能比大多数有机材料小,具有低吸湿性,长期浸于水中吸水率仅为1%左右,物理性能不下降,防霉性能良好,与许多材料不发生粘合,可起隔离作用。

硅橡胶无味、无毒,对人体无不良影响,与机体组织反应轻微,具有优良生理惰性和生理老化性。

　　（5）高透气性

　　硅橡胶和其它高分子材料相比,具有良好的透气性,室温下对氮气、氧气和空气的透过量比NR高30～40倍;对气体渗透具有选择性,如对二氧化碳透过性为氧气的5倍左右。

　　（6）生物医学性能

　　硅橡胶分子结构的特性使它具有优良的生物医学性能,大量动物和人体试验的成功应用证明了这一点。

2热硫化型硅橡胶

　　热硫化型硅橡胶是指相对分子质量高（40万～60万）的硅橡胶。

采用有机过氧化物作硫化剂,经过加热使有机过氧化物分解产生游离基,并与橡胶的有机侧基形成交联,从而获得硫化胶。

2.1　品种及特性

　　热硫化型硅橡胶是应用最早的一类橡胶,发展至今已有许多品种,按化学组成不同分为以下7种:

（1）二甲基硅橡胶

　　二甲基硅橡胶（polydimethylsiloxanerubber）简称甲基硅橡胶,是硅橡胶中最老的品种。

　　在-60～250℃温度范围内能保持良好弹性。

由于存在硫化活性低、工艺性能差、厚壁制品在二段硫化时易发泡、高温压缩变形大等缺点,目前除少量用于织物涂覆外,已被甲基乙烯基硅橡胶替代。

（2）甲基乙烯基硅橡胶

　　甲基乙烯基硅橡胶（methylvinylpolysiloxanerubber）简称乙烯基硅橡胶,是由二甲基硅氧烷与少量乙烯基硅氧烷共聚而成,乙烯基摩尔分数一般为0.001～0.003。

少量不饱和乙烯基的引入使其硫化工艺及成品性能,特别是耐热老化性和高温抗压缩变形有很大改善。

在硅橡胶生产中,甲基乙烯基硅橡胶产量最大、应用最广、品种牌号最多,除大量应用的通用型胶料外,各种专用型硅橡胶和具有加工特性的硅橡胶（如高强度硅橡胶、低压缩永久变形硅橡胶、导电硅橡胶、导热硅橡胶以及不用二段硫化硅橡胶、颗粒硅橡胶等）也都以其为基础进行加工配合。

　　（3）甲基乙烯基苯基硅橡胶

　　甲基乙烯基苯基硅橡胶（methylvinylphenylpolysiloxanerubber）简称苯基硅橡胶,是在乙烯基硅橡胶的分子链中引入二苯基硅氧烷链节（或甲基苯基硅氧烷链节）而制成的。

当苯基摩尔分数为0.05～0.10时,统称为低苯基硅橡胶,此时,橡胶的硬化温度降到最低值（-115℃）,使其具有最佳的耐低温性能,在-100℃以下仍具有弹性。

随着苯基摩尔分数的增大,分子链的刚性也增大,其结晶温度反而上升。

　　苯基摩尔分数在0.15～0.25时统称为中苯基硅橡胶,具有耐燃特点。

苯基摩尔分数在0130以上时,统称为高苯基硅橡胶,具有优良的耐辐射性能。

苯基硅橡胶应用在要求耐低温、耐烧蚀、耐高能辐射、隔热等场合。

中苯基和高苯基硅橡胶由于加工困难,物理性能较差,生产和应用受到一定限制。

　　（4）甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶

　　甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶（methylvinylrtrifluoropropylpolysiloxanerubber）简称氟硅橡胶（fluorosilicorubber）,是在乙烯基硅橡胶的分子链中引入氟代烷基（一般为三氟丙基）,具有优良的耐油、耐溶剂性能。

例如,对于脂肪族、芳香族和氯化烃类溶剂,石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些合成油,其工作温度范围为-50～250℃,在常温和高温下稳定性较好。

　　（5）亚苯基硅橡胶和亚苯醚基硅橡胶

　　亚苯基硅橡胶和亚苯醚基硅橡胶（phenylenepolysiloxanerubberandphenylatylenesiliconerubber）是在分子链中含有亚苯基或苯醚基链节的新品种硅橡胶,是为适应核动力装置和导航技术的要求而发展起来的,其主要特性是拉伸强度较高,耐γ射线、耐高温（300℃以上）,但耐寒性不如低苯基硅橡胶。

　　（6）腈硅橡胶

　　腈硅橡胶（nitrilsiliconerubber）主要是在分子链中引入含有甲基－β－腈乙基硅氧链节或甲基－γ－腈丙基硅氧链节的一种弹性体,其主要特点与氟硅橡胶相似,即耐油、耐溶剂并具有良好的耐低温性能。

但由于在聚合条件下存在引起腈基水解的因素,因此生胶的重复性差,其应用发展受到一定限制。

　　（7）硅硼橡胶

　　硅硼橡胶（boronsiliconerubber）是在分子主链上含有十硼烷笼形结构的一类新型硅橡胶,具有高度的耐热老化性,可在400℃下长期工作,在420～480℃下可连续工作几小时,而在-54℃下仍能保持弹性。

适于在高速飞机及宇宙飞船中作密封材料。

美国在60年代末已有硅硼橡胶商品系列牌号,但70年代以后很少报道,其主要原因可能是胶料的工艺性能和硫化胶的弹性都很差,而且碳硼的合成十分复杂,毒性大,成本昂贵。

　　热硫化型硅橡胶以生胶或硫化胶形式出售,一般配制成具有各种特性的胶料供用户选择,按特性不同可分成下列几类:

（1）通用型（一般强度型）。

由乙烯基硅橡胶与补强剂等组成,硫化胶物理性能属中等,是用量最大、通用性最强的一类胶料。

（2）高强度型。

采用乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,以比表面积较大的气相法白炭黑或经过改性处理的白炭黑作补强剂,并通过加入适宜的加工助剂和特殊添加剂等综合性配合改进措施,改进交联结构,提高撕裂强度。

　　（3）耐高温型。

采用乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,补强剂的种类和耐热添加剂经适当选择,可制得耐300～350℃高温的硅橡胶。

　　（4）低温型。

采用低苯基硅橡胶,脆性温度达-120℃,在-90℃下仍具有弹性。

　　（5）低压缩永久变形型。

主要采用乙烯基硅橡胶,以乙烯基专用的有机过氧化物作硫化剂,当压缩率为30%时,在150℃下压缩24～72h后的永久变形为7.0%～15%（普通硅橡胶为20%～30%）。

　　（6）电线、电缆型。

主要采用乙烯基硅橡胶,选用电绝缘性能良好的气相法白炭黑为补强剂,具有良好的挤出工艺性能。

　　（7）耐油、耐溶剂型。

主要采用氨硅橡胶,一般分为通用型和高强度型两大类。

　　（8）阻燃型。

采用乙烯基硅橡胶,添加含卤或铂化合物作阻燃剂组成的胶料,具有良好的抗燃性。

　　（9）导电型。

采用乙烯基硅橡胶,以乙炔炭黑或金属粉末作填料,选择高温硫化或加成型硫化方法,可得到体积电阻率为2.0～100Ω•cm的硅橡胶。

　　（10）热收缩型。

乙烯基硅橡胶中加入具有一定熔融温度或软化温度的热塑性材料,硅橡胶胶料的热收缩率可达35%～50%。

不用二段硫化型。

采用乙烯基质量分数较高的乙烯基硅橡胶,通过控制生胶和配合剂的pH值,加入特殊添加剂制得。

　　（11）海绵型。

在乙烯基硅橡胶中加入亚硝基化合物、偶氮和重氮化合物等有机发泡剂,可制得发泡均匀的海绵。

　　除此之外,国外尚有导热型硅橡胶、荧光型硅橡胶及医用级混炼胶等品种出售。

　　随着硅橡胶用途的不断开发,胶料的品种牌号日渐增多,过多的牌号会造成生产、贮运和销售工作的混乱。

有些厂已相应地将多个品种分成几种典型的基础胶和几种特性添加剂（包括颜料、硫化剂等）出售,使用者根据需要,按一定配方和混合技术分别配伍,即得最终产品。

　　这种方法不但使品种简单明了,而且生产批量大,质量稳定,成本降低,也提高了竞争性。

2.2　配合

　　热硫化型硅橡胶的配合剂主要包括补强剂、硫化剂和某些特殊的助剂,一般只需有5～6个组分即可组成实用配方。

配方设计应考虑以下几点:

（1）硅橡胶为饱和度高的生胶,通常不能用硫黄硫化,应采用有机过氧化物作硫化剂,因此胶料中不得含有能与过氧化物分解产物发生作用的活性物质（如槽法炭黑、某些有机促进剂和防老剂等）,否则会影响硫化。

（2）硅橡胶制品一般在高温下使用,其配合剂应在高温下保持稳定,通常选用无机氧化物作为补强剂。

　　（3）硅橡胶在微量酸或碱等化学试剂的作用下易引起硅氧烷键的裂解和重排,导致硅橡胶耐热性的降低。

因此在选用配合剂时必须考虑其酸碱性及过氧化物分解产物的酸性,以免影响硫化胶的性能。

2.2.1　生胶的选择

　　对于使用温度要求一般（-70～250℃）的硅橡胶制品,都可采用乙烯基硅橡胶;当对制品的使用温度要求较高（-90～300℃）时,可采用低苯基硅橡胶;当制品要求耐高低温又需耐燃油或溶剂时,则应当采用氟硅橡胶。

2.2.2　硫化剂和硫化机理

（1）硫化剂

　　用于热硫化硅橡胶的硫化剂主要包括有机过氧化物、脂肪族偶氮化合物、无机化合物和高能射线等,其中最常用的是有机过氧化物。

这是因为有机过氧化物一般在室温下比较稳定,但在较高的硫化温度下能迅速分解产生自由基,从而使硅橡胶产生交联。

硅橡胶常用硫化剂如表3所示。

　　这些过氧化物按其活性高低可以分为两类:

一类是通用型,活性较高,对各种硅橡胶均能起硫化作用;另一类是乙烯基专用型,因其活性较低,仅能够对含乙烯基的硅橡胶起硫化作用。

　　过氧化物的用量受生胶品种、填料类型和用量、加工工艺等多种因素的影响,只要能达到所需的交联度,应尽量少用硫化剂。

对于乙烯基硅橡胶（乙烯基摩尔分数为0.0015）模压制品用胶料来说,各种过氧化物常用用量范围如下（以100份生胶计）:

BP　0.5～1份;DCBP　1～2份;DTBP　1～2份;DCP　0.5～1份;DBPMH　0.5～1份;TBPB　0.5～1份。

　　随着乙烯基质量分数的增大,过氧化物用量应减小。

胶浆、挤出制品胶料及胶粘剂用胶料中过氧化物用量应比模压用胶料中的大。

某些场合下采用两种过氧化物并用,可减小硫化剂用量,并可适当降低硫化温度,提高硫化效应。

硅橡胶以过氧化物硫化时,过氧化物对硅橡胶的交联是在两个活化的甲基或乙烯基之间通过自由基反应进行的。

二甲基硅橡胶的交联按下列反应式进行:

　　乙烯基硅橡胶的交联按下列反应式进行:

　　硅橡胶除常用上述过氧化物硫化外,还可用高能射线进行辐射硫化。

辐射硫化也是按自由基机理进行的,当生胶中的乙烯基摩尔分数较高（0.01）或与其它橡胶并用时,也可以用硫黄硫化,但性能极差。

2.2.3　补强剂及相关的机理

　　未经补强的硅橡胶硫化胶强力很低,只有0.3MPa左右,没有实际使用价值。

加入适当的补强剂可使硅橡胶硫化胶的强度达到3.9～9.8MPa,这对提高硅橡胶的性能,延长制品的使用寿命是极其重要的。

硅橡胶补强填充剂的选择要考虑到硅橡胶的高温使用及用过氧化物硫化（特别是用有酸碱性的物质）对硅橡胶的不利影响。

　　硅橡胶用的补强填充剂按其补强效果的不同可分为补强性填充剂和弱补强性填充剂,前者的粒径为10～50nm,比表面积为70～400m2•g-1,补强效果较好;后者粒径为300～1000nm,比表面积在30m2•g-1以下,补强效果较差。

（1）补强填充剂

　　硅橡胶的补强填充剂主要是指合成二氧化硅,又称白炭黑。

白炭黑可分为气相法白炭黑和沉淀法白炭黑。

气相法白炭黑为硅橡胶最常用的补强剂之一,由它补强的胶料其硫化胶的机械强度高、电性能好,并可与其它补强剂或弱补强剂并用,制备不同使用要求的胶料。

　　与用气相法白炭黑补强的硅橡胶胶料相比,用沉淀法白炭黑补强的胶料机械强度稍低,介电性能（特别是受潮后的介电性能）较差,但耐热老化性能较好,混炼胶的成本低。

对制品的机械强度要求不高时,可单独使用沉淀法白炭黑或与气相法白炭黑并用。

用处理过的白炭黑作补强剂,胶料的机械强度较高,混炼和返炼工艺性能好,硫化胶的透明度也好,因此广泛用在医用制品中。

此外,这种胶料的粘合性好,溶解性优良,可用于粘着和制作胶浆。

（2）弱补强填充剂

　　弱补强填充剂也可称作惰性填料,对硅橡胶补强作用很小,它们在硅橡胶中一般不单独使用,而是与白炭黑并用,以调节硅橡胶的硬度,改善胶料的工艺性能和硫化胶的耐油性能及耐溶剂性能,降低胶料的成本。

常用的弱补强剂有硅藻土、石英粉、氧化锌、三氧化二铁、二氧化钛、硅酸锆和碳酸钙等。

　　硅橡胶常用补强剂的用量和物理性能如表4所示。

2.2.4　助剂

（1）结构控制剂

　　采用气相法白炭黑补强的硅橡胶胶料贮存过程中会变硬,塑性值下降,逐渐失去加工工艺性能,这种现象称作“结构化”效应。

为防止和减弱这种“结构化”倾向而加入的配合剂称为“结构控制剂”。

结构控制剂通常为含有羟基或硼原子的低分子有机硅化合物,常用的有二苯基硅二醇、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲基亚乙基二氧二甲基硅烷、低分子羟基硅油及硅氮烷等。

（2）耐热添加剂

　　加入某些金属氧化物或其盐以及某些元素的有机化合物,可大大改善硅橡胶的热空气老化性能,其中最常用的为三氧化二铁,一般用量为3～5份;其它如锰、锌、镍和铜等金属氧化物也有类似的效果。

加入少量（少于