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TPE容易變形嗎(TPE材料會變形嗎)
- 時間:2022-11-09 08:59:22
- 來源:立恩實業
- 作者:TPE
TPE材質制品在擠出,注塑,澆注,吹塑成型后,都避免不了包裝堆壓的現象。很多客戶就會問TPE容易變形嗎?這里面就涉及到了一個比較專ye的知識點:壓縮永久變形。壓縮永久變形值是TPE材料在一定溫度下被壓縮至一定形狀,并維持一定時間后而發生永久性變形的量。
通常采用的ASTM測試方法(ASTM D395)要求使材料變形(壓縮)達25%并保持一定的時間。任其復原30分鐘后再測量此樣品。
23 °C(室溫)
22小時,70小時,168小時(1星期),1000小時(42天)。
70 °C
22小時,70小時,168小時(1星期),1000小時(42天)。
121 °C
22小時,70小時,168小時(1星期),1000小時(42天)。
150 °C
22小時,70小時,168小時(1星期),1000小時(42天)。
所得的測試值是材料樣品未能恢復到它原有高度的百分比。例如,40%壓縮永久變形表示,此熱塑性彈性體只恢復了被壓縮厚度的60%。100%壓縮永久變形則表示此熱塑性彈性體無絲毫恢復,也就是說,它保持了被壓縮的狀態。
往往壓縮永久變形易與蠕變相混淆。然而,壓縮永久變形是在某一恒定的應變條件下所發生變形的量,而蠕變則是在某一恒定應力條件下所發生變形的量。
變形是橡膠制品的重要性能指標之一。硫化橡膠壓縮永久變形的大小,涉及到硫化橡膠的彈性與恢復。有些人往往簡單地認為橡膠的彈性好,其恢復就快,永久變形就小。這種理解是不夠的,彈性與恢復是相互關聯的兩種性質。但有時候,橡膠的本質沒有發生根本的變化,永久變形的大小主要是受橡膠恢復能力的變化所支配。影響恢復能力的因素有分子之問的作用力(粘性)、網絡結構的變化或破壞、分子問的位移等。
當橡膠的變形是由于分子鏈的伸張引起的,它的恢復(或永久變形的大小)主要由橡膠的彈性所決定:如果橡膠的變形還伴有網絡的破壞和分子鏈的相對流動,這部分可以說是不可恢復的,它是與彈性無關的。所以,凡是影響橡膠彈性與恢復的因素,都是影響硫化橡膠壓縮永久變形的因素。
有幾個概念,如彈性、打擊彈性(回彈性)、彈性與模量、壓縮永久變形、扯斷永久變形等,它們之間的關系,不易表述清楚。
彈性——橡膠的彈性應是理論上的一個概念,它表示橡膠分子鏈段和側基內旋轉的難易程度,或是橡膠分子鏈柔順及分子間作用力的大小。對于硫化橡膠,其彈性還與交聯網絡密度及規整性有關。
彈性與扯斷永久變形——我們常說天然橡膠的彈性很好,但它的扯斷永久變形往往是很大的,這主要是天然橡膠伸長率很大,伸長過程中造成網絡的破壞及分子鏈的位移很大,斷裂后的恢復歷程長和不可恢復的部分增加。如果以定伸長的永久變形作比較,天然橡膠的永久變形就不一定很大了。
打擊彈性或回彈性是在定負荷(或定能量)條件下測定的,其彈性的大小與硫化膠的交聯程度或模量有直接的關系,表述的是橡膠彈性和粘性(或吸收)的綜合。
壓縮永久變形是在定變形條件下測定的,其值的大小與橡膠的彈性及恢復能力有關。
一、橡膠的彈性
1、橡膠的種類
彈性取決于橡膠分子鏈的內旋轉難易,分子間作用力的大小。如天然膠、順丁膠、丁基膠、硅橡膠等被認為是彈性好的橡膠。
2、分子量的大小
影響分子鏈的卷曲程度、無用未端的數量。分子量大,彈性較好。
3、共聚橡膠的化學組成及結構
丁苯膠、丁腈膠中隨苯乙烯和丙烯腈含量的增加彈性變差。乙丙橡膠中,丙烯的含量為4O~5O%時彈性蕞好,這時形成的共聚物是無規共聚物,如果乙烯含量超過7O%,形成較長的乙烯嵌段,長乙烯嵌段易形成結晶而使乙丙膠失去彈性。
二、補強填充劑對硫化膠彈性的影響
非炭黑補強填充劑會損害橡膠的彈性,增大壓縮永久變形。這與在應力作用下,橡膠分子在非活性填充劑表面滑動,除去應力以后,又阻礙分子鍵的恢復有關。偶聯劑的應用可以大大地改善非補強填充劑對硫化膠彈性的影響(改善填充劑的分散性和表面活性),大多文獻資料中都說,隨著炭黑粒徑的增大,硫化膠的彈性增強,但往往忽略了填充量對硫化橡膠彈性的影響。實際上各種橡膠產品都有一定的硬度和強度要求,如單一地使用低補強性炭黑時,用量需要增大,這樣同樣會損害橡膠的彈性和恢復。在一定變形量的硫化橡膠中,填充的橡膠分子鏈的變形量要比實際變形量大,擴大的數值與填充量成比例。變形量的增大同樣會影響橡膠分子鏈的位移位置和恢復,增大永久變形。采用適當地補強劑并用和適當地混合工藝,使混煉膠獲得理想的結構形態,可以得到高彈性的硫化橡膠。
三、軟化劑和增塑劑
軟化劑通常指與橡膠相容性不是很好的油類或樹脂,增塑劑指與橡膠相容性好的油或樹脂。它們既可增加橡膠的彈性(降低分子問的作用力、增加分子鏈柔順性),又可能提高分子鏈的移動性。但是這兩種影響可以通過軟化劑、增塑劑的合理用量和并用,以及適當的加工工藝來調節,使得到彈性良好的硫化橡膠。在某些場合,可以起到特殊的效果。
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