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TPE的弹性体回弹性永久变形之间的关系

 

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TPE的弹性体回弹性永久变形之间的关系

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有几个概念,如弹性、打击弹性(回弹性)、弹性与模量、压缩永久变形、扯断永久变形等,它们之间的关系,不易表述清楚,现将个人的理解提出与大家讨论。

压缩永久变形值是材料在一定温度下被压缩至一定形状,并维持一定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%并保持一定的时间。任其复原30分钟后再测量此样品。 
23 °C(室温)22小时,70小时,168小时(1星期),1000小时(42天)。
70 °C    22小时,70小时,168小时(1星期),1000小时(42天)。
121°C    22小时,70小时,168小时(1星期),1000小时(42天)。
150 °C   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,40%压缩永久变形表示,此热塑性弹性体只恢复了被压缩厚度的60%。100%压缩永久变形则表示此热塑性弹性体无丝毫恢复,也就是说,它保持了被压缩的状态。

往往压缩永久变形易与蠕变相混淆。然而,压缩永久变形是在某一恒定的应变条件下所发生变形的量,而蠕变则是在某一恒定应力条件下所发生变形的量。

变形是橡胶制品的重要性能指标之一。硫化橡胶压缩永久变形的大小,涉及到硫化橡胶的弹性与恢复。有些人往往简单地认为橡胶的弹性好,其恢复就快,永久变形就小。这种理解是不够的,弹性与恢复是相互关联的两种性质。但有时候,橡胶的本质没有发生根本的变化,永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力的变化所支配。影响恢复能力的因素有分子之问的作用力(粘性)、网络结构的变化或破坏、分子问的位移等。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的,它的恢复(或永久变形的大小)主要由橡胶的弹性所决定:如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的相对流动,这部分可以说是不可恢复的,它是与弹性无关的。所以,凡是影响橡胶弹性与恢复的因素,都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。

有几个概念,如弹性、打击弹性(回弹性)、弹性与模量、压缩永久变形、扯断永久变形等,它们之间的关系,不易表述清楚,现将个人的理解提出与大家讨论。

弹性——橡胶的弹性应是理论上的一个概念,它表示橡胶分子链段和侧基内旋转的难易程度,或是橡胶分子链柔顺及分子间作用力的大小。对于硫化橡胶,其弹性还与交联网络密度及规整性有关。

弹性与扯断永久变形——我们常说天然橡胶的弹性很好,但它的扯断永久变形往往是很大的,这主要是天然橡胶伸长率很大,伸长过程中造成网络的破坏及分子链的位移很大,断裂后的恢复历程长和不可恢复的部分增加。如果以定伸长的永久变形作比较,天然橡胶的永久变形就不一定很大了。

打击弹性或回弹性是在定负荷(或定能量)条件下测定的,其弹性的大小与硫化胶的交联程度或模量有直接的关系,表述的是橡胶弹性和粘性(或吸收)的综合。

压缩永久变形是在定变形条件下测定的,其值的大小与橡胶的弹性及恢复能力有关。


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