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(干貨)熱塑性彈性體TPE硬度知識(shí)
作者/來源:LXDJEA 發(fā)表時(shí)間:2019-08-28 16:38:35
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一.熱塑性彈性體TPE硬度的意義
硬度是熱塑性彈性體最基本最重要的物性參數(shù)。硬度,賦予了TPE材料不同的使用功能特性。TPE的硬度在10~90A,40~65D,5~60Q(硬度單位可以參考后文說明).可以說,正是因?yàn)門PE硬度可調(diào)控的空間大,為其提供了廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
比如說,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,一般用于各類工具手柄以及橡皮擦等等。
二.熱塑性彈性體TPE硬度主要表述及單位
硬度的測(cè)量原理,一般是用專門硬度計(jì),采用不同形狀的壓頭,測(cè)試不同硬度的TPE.測(cè)試時(shí),壓頭垂直按壓在TPE測(cè)試樣片表面,壓頭受力的大小,通過相應(yīng)的測(cè)試硬度數(shù)值表征出來。
一般硬度在10A以下的TPE材料,適用于邵氏硬度計(jì)C表,硬度單位SHORE C,OO,或Q,C表的壓頭為弧形面;硬度在10~90A左右的TPE,適用于邵氏硬度計(jì)A表,硬度單位SHORE A;硬度90A以上的TPE,適用于邵氏硬度D表,硬度單位SHORE D(三種硬度計(jì)如下圖所示).
另外有一種測(cè)量方法是將直徑2.5mm左右的鋼球以較低的接觸壓力,持續(xù)一段時(shí)間壓在試片表現(xiàn),測(cè)量試片壓出的深度,計(jì)算材料的硬度。這種方法主要測(cè)量硬度0A左右的TPE,它比邵氏硬度C表測(cè)量結(jié)果更精確,硬度單位為VLRH.該硬度表述方法實(shí)際應(yīng)用較少。
三.影響TPE材料硬度測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性的五個(gè)因素
測(cè)試TPE材料硬度,其硬度測(cè)試結(jié)果,主要受試片厚度、讀數(shù)時(shí)間、人為誤差、儀器準(zhǔn)度四個(gè)因素影響。實(shí)際上,有時(shí)候環(huán)境溫度,也會(huì)對(duì)試樣測(cè)試結(jié)果有影響。
3.1.試片厚度
標(biāo)準(zhǔn)TPE試片厚度為6毫米左右(6.35mm),這個(gè)厚度進(jìn)行測(cè)量,測(cè)試結(jié)果比較準(zhǔn)確。試片偏薄,硬度測(cè)試值偏高;試片偏厚,硬度測(cè)試值偏低。
3.2讀數(shù)時(shí)間
測(cè)試TPE硬度,硬度計(jì)壓頭按壓試片時(shí)間的長(zhǎng)短,也會(huì)影響測(cè)量準(zhǔn)確度。因?yàn)門PE是彈性材料,會(huì)有個(gè)變形時(shí)間。有些實(shí)驗(yàn)員習(xí)慣5秒內(nèi)讀數(shù),也有些實(shí)驗(yàn)員在10~15秒后延時(shí)讀數(shù)。延時(shí)讀數(shù),測(cè)量的材料硬度比5秒內(nèi)即時(shí)讀數(shù)要偏軟。
TPE物性表上的硬度數(shù)據(jù),原則上要注釋讀數(shù)時(shí)間。
3.3人為誤差
不同的人在測(cè)量時(shí),測(cè)量細(xì)節(jié)上的差異,會(huì)導(dǎo)致認(rèn)為誤差,如隨便測(cè)量,壓頭與測(cè)試樣品表面不垂直;或者直接測(cè)試厚度不標(biāo)準(zhǔn)表面不平整的樣板厚度,這樣測(cè)試結(jié)果往往不準(zhǔn)確。
3.4測(cè)量?jī)x器
測(cè)量?jī)x器出故障,如表盤初始不歸零,壓頭磨損或損壞等等。都會(huì)導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
3.5環(huán)境溫度
這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的對(duì)比。比如說,同一個(gè)TPE試片,在夏天測(cè),可能會(huì)硬度比較軟,而在冬天熱,則硬度會(huì)偏硬些(一般偏硬5A左右)。環(huán)境溫度導(dǎo)致硬度的不同,主要是溫度較低,TPE材料彈性體鏈段發(fā)生部分結(jié)晶,材料變硬所致。
四.材料配比工藝對(duì)TPE硬度的影響
以上是從測(cè)量方法習(xí)慣方面分析影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素。下面簡(jiǎn)要說說材料配比及工藝對(duì)TPE硬度的影響。
4.1材料配比
配比中,組分稱量不準(zhǔn)確,如增強(qiáng)塑料比例偏大,則材料偏硬;操作油偏多,則材料偏軟。
4.2造粒工藝
若造粒過程塑化不充分,會(huì)導(dǎo)致同一批次的TPE料,部分材料偏硬,部分材料偏軟的情況。
雖然材料配比及工藝對(duì)TPE硬度的影響,似乎是可以規(guī)避的。但在目前國內(nèi),TPE產(chǎn)能盲目擴(kuò)張,廠家野蠻生長(zhǎng)的前提下,粗放式生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)再所難免,出現(xiàn)此類原因所致的硬度問題,也是常見的事兒。
五.新產(chǎn)品開發(fā)TPE硬度的確定
如果是接訂單生產(chǎn),則根據(jù)客人的標(biāo)準(zhǔn)樣板或者物性表提供的硬度,給到相應(yīng)硬度計(jì)物性的TPE牌號(hào)就OK.
如果是客人自主研發(fā)新產(chǎn)品,硬度沒有標(biāo)準(zhǔn)可參照,則需要與客戶溝通,了解材料要求,推薦大概的材料硬度,給到客人去試板,測(cè)試,如果有偏差,再反復(fù)試樣,確認(rèn)出合適硬度和物性的TPE材料。
編撰 李曉東 捷佳塑膠科技 2019年8月28日
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