热塑性弹性体物性解读

开心一笑 · 发表于 2010-7-13 10:14:43

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1. 硬度
在选择热塑性弹性体时，材料的硬度往往是首先要考虑的指标之一。硬度也与其它重要的设计特性有关，例如拉伸模数和挠曲模数。由于各种不同的测量标度，以及硬度与其它材料特性的关系，在讨论硬度时可能会产生混淆。
硬度的测量
测量橡胶硬度最普遍采用的仪器称为肖氏(又称邵尔)硬度计。用一个弹簧将一金属压头压入材料的表面，并测量它能穿入多深。该仪器测量的穿入深度为零至0.100英寸。有各种不同硬度范围和自动化程度的肖氏硬度计。
使用最普遍的标度之一是肖氏A级标度。当读数在90以上时，肖氏A级硬度计就变得不是很精确。对于此类较硬的材料，则使用肖氏D级硬度计。当测量更硬的塑料时，就使用压头更锐利和弹力更强的硬度计，例如洛氏硬度计。而在相反的另一极端，则使用肖氏00级硬度计（C级），以测量软的凝胶和泡沫橡胶。
大多数材料都能承受住起初的压力，但随着时间的推移，由于发生蠕变和松弛而会屈服。硬度计的读数可以即时读取，也可以在某一特定的延迟时间后、通常是5至10秒钟后读取。即时读数总是会显示出比延迟读数较高(或较硬)的读数。延迟读数不仅对材料的硬度而且对其弹性而言，均更有代表性。一种较弱、弹性较差的材料，比那些较强、较有弹性的材料更容易发生蠕变。
为了保证数据的有效性，需要有精确的测试步骤。为了获得精确的读数，您必须得有一个表面很平整而且足够厚的试件，以免压头受支撑表面的影响。通常所要求的厚度是0.200英寸，但对于变形较小的硬性材料，当厚度较薄时，也能精确地测试。

2. 密度（比重）
密度是反映物质特性的物理量，物质的特性是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质，单位为g/cm3，水的密度为1.0，通常浮于水的材料密度小于1，沉水材料密度大于1，密度直接和材料的重量想关联。

3. 拉伸特性
拉伸特性是用来说明弹性体被拉伸时将会有什么表现的测试值。有几种普遍采用的试验，可显示弹性体在最终用途环境里将会有什么表现。
3.1 断裂抗拉强度
此测试值又称为极限抗拉强度。在此试验中，弹性体的试片被拉伸直至断裂，拉断此材料所需的力量也被同时测出。其单位通常是磅/平方英寸(psi) 或兆帕(MPa) 。极限抗拉强度高的弹性体，比该测试值较低的弹性体较不易被拉断。
3.2 抗撕裂强度
抗撕裂强度试验的进行方式与断裂抗拉强度试验基本上是相同的。所不同的是，其试片的一侧有一缺口以作为撕裂的扩展点。所测试的材料被拉伸直至完全撕裂，撕裂此试片所需的力量也被同时测出。其单位通常是磅/ 英寸(pli)或千牛顿/米(kN/m)。此测试值说明弹性体抵抗撕裂的性能如何。
3.3 拉伸模数
在拉伸模数试验中，弹性体被拉伸至一系列不同的长度，其抵抗拉伸的力量也被分别测出。此测试值通常表示为弹性体相应于其长度与原始长度的不同百分比时的抗拉强度，例如在50% 、100% 或300%时的抗拉强度。弹性体对拉伸的抵抗力在开始时可能会很强，但随着它的伸长( 称为 "颈缩" ) 而会变得较弱。
3.4 断裂伸长率
伸长率并非是衡量拉伸该材料是如何困难或如何容易，而只是衡量它在断裂前能被拉伸至多长。断裂伸长率被表示为与其原始长度的百分比。某些软弹性体在断裂前可被拉伸至其原始长度的1000% 以上。软性TPE 的伸长率一般比硬的刚性材料要高的多，对同一材料来说，密度低的材料生长率一般会高于密度高的材料

4.压缩形变
压缩变定值是材料在一定的温度下被压变至一定的形状，并维持一定的时间后而发生永久性变形的量。通常采用的ASTM 测试方法 (ASTM D395) 要求使材料变形(压缩)达25 %，任其复原30 分钟后再测量此样品。
通常所采用的时间和温度设定值如下：
23 ℃ (室温)  22 小时，70 小时，168小时 (1星期 )，1000 小时 (42 天) 。
70 ℃          22 小时，70 小时，168 小时 (1 星期)，1000 小时 (42 天) 。
121℃       22 小时，70 小时，168 小时 (1 星期)，1000 小时 (42 天) 。
150℃       22 小时，70 小时，168 小时 (1 星期)，1000 小时 (42 天) 。
所得的测试值是材料样品未能恢复到它原有高度的百分比。例如，压缩变定40%表示，此热塑性弹性体只恢复了其被压缩的厚度之60% 。压缩变定100% 则表示此热塑性弹性体丝毫未恢复，也就是说，它保持了被压缩后的状态。

之见 · 发表于 2010-7-13 13:08:14

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