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TPU性能包括三個方面:力學(xué)性能,物理性能和環(huán)境性能。
(一)力學(xué)性能:TPU彈性體的力學(xué)性能主要包括:硬度,拉伸強度,壓縮性能,撕裂強度,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。TPU硬度通常用邵爾A(Shore A)和邵爾D(shore D,D通常指硬度比較高的材料)硬度計測定,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)中的硬段含量來決定,硬段含量越高,TPU的硬度就會隨之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也會發(fā)生改變,拉伸模量和撕裂強度增加,剛性和壓縮應(yīng)力(負荷能力)增加,伸長率降 低,密 度和動態(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)力和伸長率的關(guān)系以及硬度與撕裂強度的關(guān)系。隨著TPU硬度的增加,100%定伸應(yīng)力和300%定伸應(yīng)力迅速增加,伸長率下降。這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,同時伸長率下降。TPU硬度與撕裂強度的關(guān)系,隨 硬度增加,撕裂強度迅速增加,其理由亦與模量的解釋相同。
(c) TPU硬度(邵氏硬度55A-98A ± 2A),低至55-70A可應(yīng)用于表帶,松緊帶等對彈性手感要求比較高的產(chǎn)品;硬度高至70D-85D,可應(yīng)用于鞋材天皮等。應(yīng)用范圍最廣的硬度大概就是 85A-95A了,可用于注塑手機類配件,汽車類配件,腳輪等,擠出電線電纜,管材,型材等。