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(干货)热塑性弹性体tpe硬度知识
作者/来源:lxdjea 发表时间:2019-08-28 16:38:35
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一.热塑性弹性体tpe硬度的意义
硬度是热塑性弹性体最基本最重要的物性参数。硬度,赋予了tpe材料不同的使用功能特性。tpe的硬度在10~90a,40~65d,5~60q(硬度单位可以参考后文说明).可以说,正是因为tpe硬度可调控的空间大,为其提供了广泛的应用领域。
比如说,接近0a左右硬度的tpe,可用于成人用品;硬度35a左右的tpe,可用于一次性皮筋;硬度60a左右的tpe,一般用于各类工具手柄以及橡皮擦等等。
二.热塑性弹性体tpe硬度主要表述及单位
硬度的测量原理,一般是用专门硬度计,采用不同形状的压头,测试不同硬度的tpe.测试时,压头垂直按压在tpe测试样片表面,压头受力的大小,通过相应的测试硬度数值表征出来。
一般硬度在10a以下的tpe材料,适用于邵氏硬度计c表,硬度单位shore c,oo,或q,c表的压头为弧形面;硬度在10~90a左右的tpe,适用于邵氏硬度计a表,硬度单位shore a;硬度90a以上的tpe,适用于邵氏硬度d表,硬度单位shore d(三种硬度计如下图所示).
另外有一种测量方法是将直径2.5mm左右的钢球以较低的接触压力,持续一段时间压在试片表现,测量试片压出的深度,计算材料的硬度。这种方法主要测量硬度0a左右的tpe,它比邵氏硬度c表测量结果更精确,硬度单位为vlrh.该硬度表述方法实际应用较少。
三.影响tpe材料硬度测试结果准确性的五个因素
测试tpe材料硬度,其硬度测试结果,主要受试片厚度、读数时间、人为误差、仪器准度四个因素影响。实际上,有时候环境温度,也会对试样测试结果有影响。
3.1.试片厚度
标准tpe试片厚度为6毫米左右(6.35mm),这个厚度进行测量,测试结果比较准确。试片偏薄,硬度测试值偏高;试片偏厚,硬度测试值偏低。
3.2读数时间
测试tpe硬度,硬度计压头按压试片时间的长短,也会影响测量准确度。因为tpe是弹性材料,会有个变形时间。有些实验员习惯5秒内读数,也有些实验员在10~15秒后延时读数。延时读数,测量的材料硬度比5秒内即时读数要偏软。
tpe物性表上的硬度数据,原则上要注释读数时间。
3.3人为误差
不同的人在测量时,测量细节上的差异,会导致认为误差,如随便测量,压头与测试样品表面不垂直;或者直接测试厚度不标准表面不平整的样板厚度,这样测试结果往往不准确。
3.4测量仪器
测量仪器出故障,如表盘初始不归零,压头磨损或损坏等等。都会导致测试数据不准确。
3.5环境温度
这是一个动态的对比。比如说,同一个tpe试片,在夏天测,可能会硬度比较软,而在冬天热,则硬度会偏硬些(一般偏硬5a左右)。环境温度导致硬度的不同,主要是温度较低,tpe材料弹性体链段发生部分结晶,材料变硬所致。
四.材料配比工艺对tpe硬度的影响
以上是从测量方法习惯方面分析影响测量准确度的因素。下面简要说说材料配比及工艺对tpe硬度的影响。
4.1材料配比
配比中,组分称量不准确,如增强塑料比例偏大,则材料偏硬;操作油偏多,则材料偏软。
4.2造粒工艺
若造粒过程塑化不充分,会导致同一批次的tpe料,部分材料偏硬,部分材料偏软的情况。
虽然材料配比及工艺对tpe硬度的影响,似乎是可以规避的。但在目前国内,tpe产能盲目扩张,厂家野蛮生长的前提下,粗放式生产经营再所难免,出现此类原因所致的硬度问题,也是常见的事儿。
五.新产品开发tpe硬度的确定
如果是接订单生产,则根据客人的标准样板或者物性表提供的硬度,给到相应硬度计物性的tpe牌号就ok.
如果是客人自主研发新产品,硬度没有标准可参照,则需要与客户沟通,了解材料要求,推荐大概的材料硬度,给到客人去试板,测试,如果有偏差,再反复试样,确认出合适硬度和物性的tpe材料。
编撰 李晓东 捷佳塑胶科技 2019年8月28日
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