硬度意味着什么?
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>> 硬度
        在选择热塑性弹性体时,质料的绝对软度或硬度每每是起首要思索的目标之一。硬度也与别的紧张设计特征有关,比方拉伸模数和挠曲模数。由于种种差别的丈量标度以及硬度与别的质料特征的干系,在讨论硬度时大概会发生殽杂。
硬度丈量
        丈量橡胶硬度最广泛接纳的仪器称为肖氏(又称为邵尔)硬度计。用一个弹簧将一金属压头压入质料的外表,并丈量它能穿入多深。该仪器丈量的穿入深度为零至0.100英寸。若标尺上的读数为零则意味着压头穿入了极限深度,而读数为100则意味着穿入深度为零。
        有种种差别硬度范畴的肖氏硬度计。利用最广泛的标度之一是肖氏A级标度,利用一种较钝的压头和弹力中等的弹簧。当读数凌驾90以上时,肖氏A级硬度计就变得不是很准确。关于较硬的质料,则利用肖氏D级硬度计,由于它有一个锐利的压头和弹力较强的弹簧,可穿入较深的深度。
        当丈量更硬的塑料时,就利用压头更锐利和弹力更强的硬度计,比方洛氏硬度计。而在另一极度,则利用肖氏00级硬度计,以丈量软的凝胶和软泡沫橡胶。
        大少数质料都能接受最后的压力,但随着工夫的推移,因产生蠕变和松懈而会屈从。硬度计的读数可以即时读取,也可在某一段特定耽误工夫之后读取,通常是在5至10秒钟之后读取。即时读数总会表现出比耽误读数较高(或较硬)的读数。耽误读数不但对质料的硬度并且对其回弹性而言,均更有代表性。较弱、弹性较差的质料,比力强、较有弹性的质料更容易产生蠕变。
        为了包管数据的无效性,必要有准确的测试步调。为了取得准确的读数,必需得有一个外表很平整并且充足厚的试件,以免后果受支持外表的影响。通常所要求的厚度是0.200英寸,但变形较小的硬性质料,当厚度较薄时也能准确地测试。

>> 与别的特征的干系
        硬度常常会与别的特征殽杂,比方挠曲模数。只管两者都反应了产品在用户手中的觉得,但挠曲模数代表对挠曲的抵挡才能,而硬度则代表对压陷的抵挡才能。在某一特定的TPE系列中,这两种特征是相互联系关系的。一样平常而言,当硬度值增长时,挠曲模数也会增长。
        别的,在统一TPE系列中,抗蠕变性与抗张强度也有间接联系关系。这意味着较软的TPE产生蠕变的水平将比力硬的质料高,但其抗张强度则较小。摩擦系数(COF)与硬度成正比干系。当TPE硬度增长时,摩擦系数通常会减小。
        当比力种种差别系列的TPE时,除硬度以外还必要比力别的物理特征数据,以便作出准确的质料选择。

>> 法例术语
>> 美国餐饮与药物办理署(FDA)
        在美国联邦当局行政法例汇编第21篇第1章B节中,美国餐饮与药物办理署细致地划定了用于餐饮方面的种种聚合物和复合质料的容许尺度。当一种产品被划为“FDA级”质料时,那就阐明其配方里只利用经联邦法例第21篇第170-199局部同意的质料。
天下卫生基金会(NSF)
        天下卫生基金会是在大众卫生、宁静和情况掩护范畴制定尺度、举行产品测试和提招供证办事的机构。NSF认证项目是颠末美国国度尺度学会(ANSI/RAB)、荷兰判定委员会(RvA)和加拿大尺度委员会(SCC)举行资历判定的。
        实验机构同盟使得NSF的实验活着界别的地域也被承受。实验机构同盟的某些成员包罗Intertek实验办事公司(ITS)、荷兰的KIWA N.V.、加拿大的加拿大尺度协会(CSA)和质量办理协会(QMI),以及日本煤气器具反省协会(JIA)等等。
        要求NSF认证的典范使用范畴有饮用水、水处置体系、餐馆办事业,以及管道办法等。
美国药典(USP)
        美国药典(USP)函盖了与血液和体液相容及打仗的使用。USP实验是为了提供聚合物容东西料在生物效应方面的材料。依据在专门的USP生物实验中的体现,聚合物被分为六个品级。从第I至第VI级每递增一级,就要求利用比前一级更多的萃取剂对聚合物举行进一步实验。别的,另有一个递增的萃取温度范畴可供选择,以进一步给该质料定性。
美国宁静检测实行室(UL)
        宁静检测实行室是一个独立的非红利性产品宁静和测试认证机构,其基地设在美国。常用的实验有UL-94(分为HB、V0、V1或V2种种品级的垂直和程度的熄灭实验)、VTM(薄膜熄灭实验),以及VW(垂直线材熄灭实验)。UL规格涵盖的典范使用范畴包罗手持式电子安装、商用设置装备摆设以及电器。
        军用技能标准(MIL) 某些美国军事和非军事方面的使用大概要求切合军用技能标准。这些标准包罗真菌培育、尺寸波动性以及很多别的质料特征。在TPE范畴,要求切合军用技能标准的使用包罗火箭利用电缆、战场公用软线、地下电缆以及船舶与海岸间毗连电缆等。
加拿大尺度协会(CSA)
        CSA是加拿大为某些方面的使用制定功能尺度和测试办法的次要尺度机构。它是与美国的ASTM、UL、DOT、FDA以及MIL相似的机构。

>> 热塑性弹性体与热固性弹性体的比力
        弹性体通常分为两大类:
        •   热塑性    •   热固性
>> 布局
        热塑性弹性体是如许一类质料,当加热时它们会硬化/熔化,而在冷却时则会硬化,且可云云重复变革。大少数热塑性塑料都溶于特定的溶剂,并在肯定水平上能熄灭。硬化/熔化的温度随聚合物的品种和种类而异。由于热塑性塑料对热量和剪切力的敏理性,故处置时必需很警惕,以制止质料的降解、剖析或引燃。e material.

 

        大少数热塑性塑料的分子链可以被想象为独立的、相互拧在一同的细线,就像意大利面条一样(见上图)。当加热时(比方模塑时),各分子链就开端滑动,构成塑性活动。当冷却时,原子和分子链又重新结实地缠在一同。当再加热时,分子链就又开端滑动。热塑性塑料被加热/冷却的周期次数有实践的限制,凌驾该限制后其表面和机器功能将遭到影响。
        热固性弹性体在加工时期履历了化学变革,永世性地变为不溶和不熔。正是这种化学交联,形成了热固性和热塑性系统之间的次要区别。经过所谓硫化历程而到达其终极性子的自然橡胶和分解橡胶,比方胶乳、丁腈橡胶、混炼型聚氨酯、硅胶、丁基橡胶和氯丁橡胶,均是典范的热固性弹性体。
        如下图所示,当热固性橡胶硫化或硬化时,毗连的分子之间将构成交联,组成庞大、相互毗连的网络。这些交联键避免了各分子链的滑动,从而制止加热时的塑性活动。热固性弹性体在交联历程完成之后,假如太过地受热,该聚合物将产生降解而不是熔化。这种状况与鸡蛋的烹调有些类似:进一步加热并不克不及使鸡蛋回到它的液体形态,而只能使它烧焦。
 

>> 怎样决议加工方法
        热塑性弹性体可以重复加工的特点,决议了它优于热固性橡胶的次要良好性。两者在加工方面的别的要害性区别如下表所示。

     项目 TPE 热固性橡胶
     制造 敏捷(以秒计) 迟缓(以分计)
     边角料 可重新使用 糜费比例高 waste
     硫化剂 不必要 必要
     机器 惯例的热塑性设置装备摆设 专门的硫化设置装备摆设
     添加剂 少少或没有 浩繁的加工助剂
     设计优化 无穷 有限
     工件重新模塑 可以 不大大概
     热封 可以 不行以
     Source: Robert Eller Associates


与热固性橡胶相比,TPE的良好性:
     设计机动。
     制形成本较低。
     加工周期较短。
     很少或不必要混炼。
     边角料可充实接纳使用。
     产品性子波动。
     可接纳吹塑成型。
     可接纳热成型。
     能耗较低。
     加工历程较复杂。
     产品格量较易控制。
     产品密度范畴较广。
     终极工件单件均匀本钱较低。
     较有利于环保。



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