熱塑性彈性體TPU力學(xué)性能:
TPU彈性體的力學(xué)性能主要包括:硬度,拉伸強(qiáng)度,壓縮性能,撕裂強(qiáng)度,回彈性和耐磨性能,耐屈擾性等,而TPU 彈性塑料的力學(xué)性能,除這些性能外,還有較高剪切強(qiáng)度和沖擊功等。
(a)硬度:硬度是材料抵抗變形,刻痕和劃傷的能力的一種指標(biāo)。TPU硬度通常用邵爾A(Shore A)和邵爾D(shore D)硬度計(jì)測(cè)定,邵爾A用于比較軟的TPU,邵爾D用于較硬的TPU。硬度主要由TPU結(jié)構(gòu)中的硬段含量來(lái)決定,硬段含量越高,TPU的硬度就會(huì)隨之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也會(huì)發(fā)生改變,拉伸模量和撕裂強(qiáng)度增加,剛性和壓縮應(yīng)力(負(fù)荷能力)增加,伸長(zhǎng)率降低,密度和動(dòng)態(tài)生熱增加,耐環(huán)境性能增加。TPU的硬度與溫度存在一定關(guān)系。從室溫冷卻降溫至突變溫度(-4~-12℃),硬度無(wú)明顯變化;在突變溫度下,TPU硬度突然增加而變得很硬并失去彈性,這是由于軟段結(jié)晶作用的結(jié)果。
(b)硬度與定伸應(yīng)力和伸長(zhǎng)率的關(guān)系以及硬度與撕裂強(qiáng)度的關(guān)系。隨著TPU硬度的增加,定伸應(yīng)力和300%定伸應(yīng)力迅速增加,伸長(zhǎng)率下降。這是由于硬度的增加主要是由于硬段含量增加的結(jié)果。硬段含量高,其所形成硬段相越易形成次晶或結(jié)晶結(jié)構(gòu)增加了物理交聯(lián)的數(shù)量而限制材料變形。若使材料變形必須提高應(yīng)力,從而提高了定伸應(yīng)力,同時(shí)伸長(zhǎng)率下降。TPU硬度與撕裂強(qiáng)度的關(guān)系,隨硬度增加,撕裂強(qiáng)度迅速增加,其理由亦與模量的解釋相同。
熱塑性彈性體TPU具有優(yōu)異的性能,就使得其應(yīng)用范圍及其廣泛:
(1)汽車(chē)部件
球型聯(lián)軸節(jié);防塵蓋;踏板剎車(chē)器;門(mén)鎖撞針;襯套
板簧襯套;軸承;防震部件;內(nèi)外裝飾件;防滑鏈等
(2)機(jī)械·工業(yè)用部件
各種齒輪;密封件(主要起耐磨和耐油作用);防震部件;取模針;襯套;軸承蓋類(lèi);連接器;橡膠篩;印刷膠輥等
(3) 服飾輔料
女士文胸肩帶、服裝松緊帶等。
(4) 鞋類(lèi)
壘球鞋、棒球鞋、高爾夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前掌。女士鞋后跟;滑雪靴;安全靴,鞋底等。
(5)管材·軟管
高壓管;醫(yī)療管;油壓管;氣壓管;燃料管;涂敷管;輸送管;消防水帶等。
(6)薄膜·板材
轉(zhuǎn)動(dòng)帶(具有一定的拉伸作用);氣墊;膜片;鍵盤(pán)板;復(fù)合布等。
(7)電線·電纜
電力通信電纜;計(jì)算機(jī)配線;汽車(chē)配線;勘探電纜等。
(8)壓延
軟體槽、罐類(lèi);薄膜復(fù)合片材箱包面料等
(9)吹塑
各種車(chē)輛用箱類(lèi);各種容器類(lèi)
(10)吹膜
超薄、寬幅薄膜(醫(yī)療、衛(wèi)生用品)
熱塑性彈性體TPU作為彈性體是介于橡膠和塑料之間的一種材料,這從它的剛性看出來(lái),TPU的剛性可由彈性模量來(lái)度量。橡膠的彈性模量通常在1~10Mpa, 熱塑性彈性體TPU在10~1000Mpa,塑料(尼龍,ABS,PC,POM)在1000~10000Mpa。 熱塑性彈性體TPU的硬度范圍相當(dāng)寬,從Shore A 60~Shore D 70并且在整個(gè)硬度范圍內(nèi)具有高彈性;TPU在很寬的溫度范圍內(nèi)-40~120,具有柔性,而不需要增塑劑; TPU對(duì)油類(lèi)(礦物油,動(dòng)植物油脂和潤(rùn)滑油)和許多溶劑有良好的抵抗能力; 熱塑性彈性體TPU 還有良好的耐天候性,極優(yōu)的耐高能射線性能。眾所周知的耐磨性,抗撕裂性,屈擾強(qiáng)度都是優(yōu)良的;拉伸強(qiáng)度高,伸長(zhǎng)率大,長(zhǎng)期壓縮變形率低等都是TPU的顯著優(yōu)點(diǎn)。