未(wèi)經補強的矽橡膠(jiāo)硫化膠強度很低,抗張強(qiáng)度低1兆帕,伸長率為(wéi)50~80%左右,這樣脆弱的橡膠經配合(hé)後則強度和伸長率均可大提高(gāo)。目前作為(wéi)基礎膠作用的甲基乙烯基矽(guī)橡膠或甲基苯基乙烯(xī)基矽橡(xiàng)膠,雖(suī)然在化學結(jié)構上也照顧(gù)到了強度的問題,但主要還是靠(kào)填料來補強的。
常(cháng)用的補強性填料主要為白炭黑,其品種有沉澱法白炭黑、氣相白炭黑(hēi)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(zhōng)即加入這些物質製成)等。
采用氣(qì)相白炭黑的膠料,物理(lǐ)機械性能和介電(diàn)性(xìng)能良好,耐水性優越,但膠料中必須同時采(cǎi)用專門的特殊(shū)助劑(結構控製劑)才能獲得良好的(de)工藝性(xìng)能。
使用沉澱法白炭黑的(de)膠料,物理(lǐ)機械性能稍低,介(jiè)電性能,特別是受潮後的(de)介電性能較差,但成本較低。用表麵處理白炭黑的膠料,工(gōng)藝性能良好,強度較高。白炭黑的補強效果與其粒徑大小、表麵結構、活性(xìng)(羥(qiǎng)基數目)以及白炭黑在(zài)橡膠中的分散程度(dù)等因素有(yǒu)關。
一般說(shuō)來,粒徑愈(yù)小、表麵積愈(yù)大、其補強(qiáng)性愈大(dà),分(fèn)散度愈高則補強性也愈大。當粒徑(jìng)小於(yú)50毫米時(shí),其補強(qiáng)性(xìng)能 較高,稱為補強性填充劑。在矽橡膠中常用粒徑為8~30毫微米,比表麵積為150~400米2/克的白炭黑為補(bǔ)強(qiáng)填(tián)料。
普(pǔ)遍(biàn)認為補強通常可獲改(gǎi)善白炭黑的表麵結構、活(huó)性及其與補(bǔ)強作用的(de)關係等問(wèn)題,雖有不少(shǎo)研究,但迄今尚未完全清楚,有資料(liào)指出:關於表麵活性增大而提高(gāo)補強效果(guǒ)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(xiàng)膠不僅有分子(zǐ)間的交聯,而且形成大量的凝聚(jù)點,引(yǐn)起填充劑與橡膠界麵的某種交(jiāo)聯化,該部位比其餘橡膠部位的交聯度高。可以設想,分散(sàn)在無定形矽(guī)橡膠中的白炭黑,周(zhōu)圍緊密地凝聚(jù)著橡膠分子,白炭黑的粒子起著一種微(wēi)晶的作用。可見提高填充(chōng)劑的分散度,使橡膠分子中形(xíng)成均勻分散的白炭黑粒子,有著重要的意義(yì)。由於填(tián)充劑微(wēi)粒活性愈高分散性愈差,故選擇(zé)分散助(zhù)劑和配合條(tiáo)件也是很重要的。