矽膠作為一種具有優異彈性和柔韌性的高分子材料，被廣泛應用於汽車、航空、工業和日常生活中。然而，矽膠製品在長期使用過程中，會因壓縮載荷和環境因素的影響發生不可逆的形變，這種現象稱為壓縮永久變形。壓縮永久變形會直接影響矽膠材料的密封性、使用壽命和性能穩定性。因此，理解其影響因素及改善方法，對於矽膠材料的研究和應用具有重要意義。

一、矽膠壓縮永久變形的概念

矽膠是一種天然有機矽橡膠，由於其分子結構中含有Si-OH鍵，具有良好的化學穩定性和熱穩定性。矽膠在室溫下呈彈性體狀態，但當受到外力作用時會發生形變。這種形變稱為：壓縮永久變形。

矽膠製品在使用過程中會受到外力作用，這種外力包括壓縮力、扭矩和剪切力。受力後，矽膠製品內部的橡膠分子鏈會產生扭轉和相對運動，導致橡膠分子鏈產生位移和滑移，這種位移和滑移的過程稱為“永久變形”。如果矽膠製品在使用過程中受力，則會因壓縮永久變形而產生拉伸應力，導致矽膠製品發生永久性收縮或拉伸斷裂。

二、矽膠壓縮永久變形的影響因素

1、分子結構與交聯密度：矽膠分子鏈的柔韌性、規整性及交聯密度影響其彈性恢複能力。分子鏈越柔韌、規整且交聯密度適中，抗永久壓縮變形能力越強；交聯密度過高或過低都不利，過高會使分子鏈活動受限，過低則易導致分子鏈滑移。

2、填料的種類和含量：添加的填料如氣相法白炭黑等可提高矽膠的硬度、強度和模量，適量添加能降低永久壓縮變形，但含量過高會破壞矽膠的網絡結構，反而使變形增大。

3、生膠的質量和純度：生膠的質量和純度對矽膠性能至關重要，雜質或低分子量成分多會影響交聯反應均勻性和完整性，降低矽膠的彈性和抗變形能力。

4、‌溫度和時間‌：高溫會加速矽膠材料的老化和蠕變，導致壓縮永久變形增大；受壓時間越長，矽膠材料的永久變形越大‌。

5、‌壓力‌：壓力越大，矽膠材料的變形越大，恢複能力越差，壓縮永久變形也越大‌2。

6、‌環境介質‌：某些化學介質可能導致矽膠材料老化，增加壓縮永久變

三、結論

當矽膠分子鏈中含有較多極性基團時，矽膠分子鏈間的相互作用力也會增強，從而使橡膠分子鏈運動能力變弱，導致膠料變硬。因此，對於矽膠材料而言，要想獲得優異的壓縮永久變形，應優先選擇極性大、具有較強相互作用力的極性單體共聚合成矽橡膠或矽酮膠。