眾所周知，耐磨性、抗撕裂性、屈撓強度都是優(yōu)良的。拉伸強度高、伸長率大，長期壓縮永久變形率低等都是TPU的顯著優(yōu)點。那么大家對TPU的力學(xué)性能了解多少呢？下面就跟隨鼎智小編一起來看看吧！

TPU的力學(xué)性能

TPU彈性體的力學(xué)性能主要包括：硬度、拉伸強度、壓縮性能、撕裂性能、回彈性和耐磨性能、耐屈撓性等。此外，還有較高剪切強度和沖擊韌性等。

1、硬度

硬度是材料抵抗變形、刻痕和劃傷能力的一種指標。TPU硬度通常用邵爾A型和邵爾D型硬度計測定，邵爾A用于較軟的TPU，邵爾D用于較硬的TPU。由于嵌段共聚物TPU性質(zhì)決定了它的范圍很寬，在邵爾A60至邵爾D80之間，跨越了橡膠和塑料的硬度。

TPU的硬度與許多性能有關(guān)，隨硬度的增加，TPU的如下性能發(fā)生變化。

拉伸模量和撕裂強度增加，剛性和壓縮應(yīng)力(負荷能力)增加，伸長率降低，密度和動態(tài)生熱增加，耐環(huán)境性能增加。

(1)邵爾A與邵爾D的相關(guān)性

邵爾A硬度與邵爾D硬度之間的關(guān)系如表1，這是在23℃50%相關(guān)濕度下測定的。

(2)拉伸強度和伸長率

① TPU彈性體與其他材料的比較

聚醚型TPU的拉伸強度和伸長率遠優(yōu)于聚氯乙烯塑料和橡膠，此外TPU在加工過程不加或加入很少助劑，能滿足食品工業(yè)要求，這也是其他材料如PVC、橡膠等難以辦到的。

TPU的性能強烈地受到微區(qū)形態(tài)的影響。在加熱或處理TPU期間，發(fā)生相混合，而在快速冷卻時，出現(xiàn)相分離。TPU的分離過程(脫混過程)，由于其高粘度，決定于時間。而TPU的力學(xué)性能又強烈地關(guān)系到與時間有關(guān)的微區(qū)形態(tài)。因此，為了獲得最佳性能，TPU應(yīng)進行后硫化。后硫化條件隨TPU材料變化，TPU達到最優(yōu)性能可以室溫貯存一周或高溫下硫化以便縮短時間周期。

2、壓縮性能

壓縮模量是在彈性限度內(nèi)壓縮應(yīng)力與壓縮應(yīng)變之比，理論上等于拉伸應(yīng)力-應(yīng)變的彈性模量，即楊氏模量。TPU的壓縮模量決定于它的硬度，硬度越高壓縮模量亦越高。

3、回彈性

TPU的回彈性是指形變應(yīng)力解除后迅速恢復(fù)其原狀的程度，用恢復(fù)能表示，即形變回縮功與產(chǎn)生形變所需要的功之比。它是彈性體動態(tài)模量和內(nèi)摩擦的函數(shù)，并對溫度非常敏感。下面討論溫度與彈性的關(guān)系。

4、溫度與彈性的關(guān)系

TPU軟段為PTMG、PCL、PBA，相對分子質(zhì)量分別為1000和2000;硬段為MDI-BDO，硬段含量分別為48.2%(PCL-1250為42.7%)和31.7%，r0=1.05預(yù)聚法合成。正如所預(yù)期的那樣，回彈隨溫度的下降而降低，直到某一溫度，彈性又迅速增加。這個溫度是軟段結(jié)晶溫度，決定于大分子二醇的結(jié)構(gòu)，聚醚型TPU較聚酯型TPU低。在結(jié)晶溫度以下的溫度，彈性體變得很硬且失去了它的彈性，因此，回彈性是類似于離開硬金屬表面的反彈。

TPU的組成是：軟段PTMG-2000和PTMG-2900，硬段為MDI-BDO和PPDI-BDO(PPDI,對苯二異氰酸酯)，MDI-BDO-PTMG-2900的兩個樣r0=1.0,其余r均為1.05。這一組數(shù)據(jù)表明，全部樣品的彈性都隨溫度的提高而增加，直到大約93℃。在149℃彈性略有下降，可能是硬段相的有序結(jié)構(gòu)有所破壞的緣故，PPDI-BDO的TPU在該溫度保持較高的彈性。

以上關(guān)于TPU力學(xué)性能就為大家分享到這里，希望這篇文章能對大家有所幫助。如果還有什么不明白的地方可以給小編留言，我們會盡快為您解答。