Армирующие наполнители не только значительно повышают механическую прочность силиконовой резины, но и улучшают общие эксплуатационные характеристики материала за счет различных механизмов. Конкретные эффекты заключаются в следующем：


1. Повышение производительности обработки
Регулирование реологических свойств: Наноразмерные частицы армирующих наполнителей (таких как дымящийся диоксид кремния) могут образовывать трехмерную сетчатую структуру и регулировать вязкость и текучесть силиконового каучука.Например, добавление небольшого количества диоксида кремния может снизить текучесть резиновой смеси и предотвратить ее разрушение при формовании; а модификация поверхности (например, обработка силановым связующим) может сбалансировать технологичность и упрочняющий эффект.
Оптимизация выпуска пресс-формы: Некоторые наполнители (например, стеарат цинка) можно использовать в качестве смазочных материалов для снижения адгезии силиконовой резины к пресс-форме и повышения эффективности производства.
2. Повышенная термическая стабильность
Ингибирование термического разложения: Армирующие наполнители (такие как диоксид кремния и технический углерод) обладают высокой термической стабильностью, могут образовывать физический барьер и замедлять термическое окисление и разрушение основной цепи силиконового каучука (Si-O-Si).Например, добавление 40 частей диоксида кремния может повысить начальную температуру разложения (T5) силиконового каучука с 450℃ до 495℃.
Регулировка теплопроводности: Наполнители из оксида металла (такие как оксид алюминия и оксид цинка) могут улучшить теплопроводность силиконовой резины, что подходит для использования в системах отвода тепла (например, в светодиодной упаковке).
3. Улучшите устойчивость к старению
Защита от ультрафиолета: Наполнители, такие как сажа и диоксид титана, могут поглощать или отражать ультрафиолетовые лучи, предотвращая пожелтение и растрескивание силиконовой резины из-за легкого окисления.Например, добавление 5 частей технического углерода может продлить срок службы силиконовой резины на открытом воздухе в 3-5 раз.
Устойчивость к озону: Наполнитель из технического углерода способен адсорбировать молекулы озона, препятствовать их разрушению двойной связи силиконовой резины и значительно повышать долговечность материала при динамической герметизации.
4. Наделять специальными функциями
Электропроводность: Добавление электропроводящей сажи, графена или металлических порошков (таких как серебро и медь) может сделать силиконовую резину электропроводящей и использовать в электромагнитной защите, гибких электродах и других областях.Например, объемное удельное сопротивление силиконовой резины, заполненной электропроводящей сажей, может составлять всего 102 Ом·см.
Магнетизм: Магнитные наполнители, такие как феррит и неодим-железо-бор, могут придавать силиконовой резине магнитную чувствительность, которая подходит для датчиков и магнитных уплотнений.
Огнестойкость: Неорганические наполнители, такие как гидроксид алюминия и гидроксид магния, разлагаются и поглощают тепло при высоких температурах, а также выделяют огнезащитные газы (например, водяной пар), благодаря чему силиконовая резина соответствует стандартам огнестойкости UL94 V-0.
5. Оптимизация динамических характеристик
Усталостная стойкость: Армирующий наполнитель может уменьшить проскальзывание молекулярных цепочек силиконовой резины при многократной деформации, а также уменьшить динамическую усталость и тепловыделение.Например, добавление 30 частей диоксида кремния может снизить коэффициент остаточной деформации при сжатии силиконового каучука с 40% до 15%.
Износостойкость: Твердые наполнители, такие как нанокремнезем и карбид кремния, могут повысить твердость поверхности силиконовой резины и уменьшить износ.Например, добавление 20 частей карбида кремния к силиконовой резине может снизить износ на 60%.
6. Снижение затрат и использование ресурсов
Замена наполнителя: Некоторые наполнители (такие как диатомовая земля и карбонат кальция) могут частично заменить матрицу из силиконового каучука для снижения стоимости сырья.Например, добавление 50 частей карбоната кальция может снизить стоимость силиконовой резины на 30% при сохранении основных эксплуатационных характеристик.
Использование возобновляемых ресурсов: промышленные отходы, такие как зола от рисовой шелухи и летучая зола, после обработки могут быть использованы в качестве армирующих наполнителей для реализации вторичной переработки ресурсов.
7. Повышенная адаптируемость к окружающей среде
Химическая стойкость: Наполнители (такие как слюда и тальк) могут заполнять промежутки между молекулярными цепочками силиконового каучука, предотвращая проникновение химических веществ.Например, добавление 20 частей слюды может повысить стойкость силиконовой резины к растворителям на 50%.
Устойчивость к низким температурам: Регулируя тип наполнителя (например, силиконовое масло с низким содержанием фенила) и гранулометрический состав, можно повысить гибкость силиконовой резины при низких температурах и избежать ее хрупкости.