聚氨酯产品,PU制品的性能指标,怎么选择聚氨酯制品?

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聚氨酯产品,PU制品的性能指标,怎么选择聚氨酯制品?

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海赢得 聚氨酯制品 PU产品.jpg

我国针对各种产品的各项指标也制订了标准试验以进行测量(国标,GB)。通过比较各类材料的在标准试验中测量得到的性能数值,我们可以对生活中的材料有更清晰的了解。下面将要介绍的便是聚氨酯制品(PU制品)日常使用中涉及的的性能及其测试。

一、 拉伸强度和伸长率

定义

拉伸强度:在拉伸实验中,试样直至断裂为止,单位面积所承受的最大拉伸应力。

伸长率(断裂伸长率):试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比,以百分率表示。

说明

生活中,拉力是对产品最常见的作用力之一,对于任何有拉力作用的产品,拉伸强度和伸长率都是必须测定的技术指标。各类聚氨酯制品,不管是聚氨酯泡沫塑料(PU泡沫)、弹性体、胶黏剂、合成革树脂胶膜等都需进行拉伸测试。拉伸强度指标说明了产品所能承受的最大拉力,伸长率说明了产品在拉断过程中的伸长量。

另外,弹性体有时还有定伸强度(定伸模量)指标,是指在特定伸长率时的拉伸应力。

【详情参考 GB/T 1040-2006, GB/T 528-2009】

二、 撕裂强度

定义

试样在与泡沫上升方向垂直的方向上,在拉力作用和一定拉伸速率下,被撕裂50mm以上,撕裂过程中的最大撕裂力除以厚度,即为撕裂强度。

说明

在实际生活中,撕裂力一般和拉力同时出现,物体被拉扯时常常是拉力和撕裂力共同作用于物体。软质泡沫塑料(PU软泡)及弹性体材料有撕裂强度指标(N/m 或 N/cm),该指标说明了材料的抗撕裂能力。

【详情参考 GB/T 10808-2006, GB/T 529-2008】

三、 压缩强度、压陷硬度及压缩永久变形

定义

压缩强度(对于PU硬泡)和压陷硬度(对于PU软泡):试样受到负荷并变形到一定程度时,单位面积所产生的应力。

压缩永久变形(对于PU软泡):在规定温度下,使试样在一定的时间内维持恒定的变形,待试样回复一段时间后,测定试样的初始厚度与最终厚度之差,计算它与初始厚度之比,百分率表示材料的压缩永久变形。

说明

PU泡沫在生活中常被用作垫材,如坐垫、床垫、枕芯等,我们经常评价某个坐垫太软或某种枕头太硬,而压缩强度和压陷硬度则是将这种评价量化,精准化,以便在生产和质量检验中有据可依、有标准可查。

通常,我们说一个枕头不能用了的时候,大多是因为枕头被压扁后难以膨胀起来,失去了弹性。这种情形便是压缩永久变形试验的生活版,我们可以通过压缩永久变形这一性能来描述说明PU软泡的使用寿命,显然压缩永久变形值越低,PU软泡的寿命越长。

【详情参考 GB/T 8813-2008, GB/T 10807-2006, GB/T 6669-2008】

四、 弯曲强度

定义(对于硬质和半硬质聚氨酯材料)

将试样置于两支座上,在试样中央以一定速率施加负荷,试样在规定形变(挠度等于试样厚度1.5倍)时的最大弯曲应力(或破坏负荷)。

说明

聚氨酯硬泡制品也可被用作结构件,例如简易板房的梁、桌面等,此时PU硬泡的力学性能便成了必须考虑的属性。弯曲强度是说明材料是否易弯曲、是否易折断的性能指标。

【详情参考 GB/T 9341-2008】

五、 冲击强度

定义

采用悬臂梁及简支梁等方法进行测试,以试样破坏时单位面积所吸收的能量表示材料的冲击强度。

说明

PU硬泡也有作为汽车保险杠或其他壳体结构的产品,冲击强度(也叫抗冲击强度)即是PU保险杠等有可能承受冲击的产品的关键属性。一般来说,冲击强度越高的材料,越不容易被摔坏和撞坏。

【详情参考 GB/T 1043.1-2008, GB/T 1843-2008】

六、 回弹率

定义

软泡回弹率:规定重量的小钢球从规定高度自由落体到试样上,被弹回的高度与原下落高度的百分比。

弹性体回弹率(标准回弹性):当用端点为球状的物体冲击一块加紧而又可自由凸起的平整试样时,输出的能量与输入的能量之比。

说明

无论是软泡回弹率还是弹性体回弹率,测试的都是产品返还能量的性能。对缓冲用途的PU产品来说,例如:缓冲气垫、安全气囊等保护性产品,回弹率是越低越好的,这样缓冲效果达到最佳,0回弹率的缓冲产品效果最好;但是对于像鞋底、跑道胶面、篮球场地胶等依靠反作用力的产品来说,回弹率越接近1越好,这样就没有太多的能量损失。

【详情参考 GB/T 6670-2008, GB/T 1681-2009】

七、 剪切强度

定义

规定条件下制备的标准粘接物试样,在一定的试验条件下,对基材施加平行于胶层的作用力,使粘接面产生剪切破坏时,单位粘接面积所能承受的最大平均剪切力。

说明

对评价聚氨酯胶黏剂而言,胶层剪切强度是一项重要的技术指标,它表征说明了胶层在平行于胶面的粘接强度,这项指标是我们评判该种黏胶的优劣标准之一。下面将介绍胶黏剂粘接性的另一个关键技术指标——剥离强度。

【详情参考 GB/T 7124-2008】

八、 剥离强度

定义

单位粘接面积所承受的最大破坏负荷,是粘接面剥离时试样单位宽度内所需的力。一般以N/cm、N/m或kN/m为单位,特殊场合可用N/1.5cm、N/2.5cm为单位。针对不同的粘接接头(刚性&刚性、刚性&挠性、挠性&挠性),测试方式有多种,最主要的有180°剥离、T形剥离、辊筒剥离、90°剥离。

说明

剥离强度是评价胶黏剂粘接性能的重要指标,它表征说明了粘接剂在粘接面垂直方向上的最大粘接力,这是胶黏剂最重要的属性。我们平时说某种胶粘的紧不紧、牢不牢固,其实说的就是剥离强度和剪切强度,其中剥离强度占主要作用。

【详情参考GB/T 2791-1995、 GB/T 2790-1995、 GB/T 7122-1996】

九、 热导率

定义

单位面积、单位厚度、温差为1℃时,在单位时间内通过的热量。【单位W/(m·K) ,曾用单位 kcal/(cm·h·K)】

说明

对于聚氨酯泡沫塑料特别是硬质聚氨酯泡沫塑料(PU硬泡)而言,热导率是一项及其重要的性能指标。因为PU硬泡的很大一部分应用都是和保温隔热相关,其优异的保温隔热性能使得PU硬泡几乎在任何行业都有其身影。而热导率正是直接表征说明产品的保温隔热性能,产品的热导率越低,其保温隔热性能就越好。

【详情参考GB/T 10294-2008, GB/T 3399-1982, GB/T 10801.1-2002】

十、 阻燃性能

定义

氧指数:在规定的试验条件下,在氧、氮混合气流中,测定刚好维持试样燃烧所需的最低氧浓度。

水平燃烧法与垂直燃烧法:对水平和垂直方向放置的试样用小火焰点火源点燃后,对其燃烧性能进行分级。

说明

聚氨酯本身是一种可燃性材料,但是许多应用都对聚氨酯的阻燃性能有一定要求,因此在生产中通过添加各类阻燃剂以达到相应的阻燃级别,使可燃的聚氨酯变成难燃物、不燃物,聚氨酯材料最高的阻燃级别可以达到遇火自熄。上面提到的氧指数、水平燃烧和垂直燃烧级别都是聚氨酯常见的燃烧性能指标,氧指数越高则越难燃烧,水平燃烧分级有 HB、HB40、HB75,其中HB可燃性最低,HB75可燃性最高;垂直燃烧分级V-0、V-1、V-2,其中V-0可燃性最低,V-2可燃性最高。

【详情参考 GB/T 2406-2008, GB/T 2408-2008, GB/T 8332-2008, GB/T 8333-2008】


以上只是简单介绍了聚氨酯制品的各项指标性能,具体的测试方式需参照相关国家标准制定的测量试验。希望通过了解这些指标,大家能对生活中的常见材料和产品有更准确、更详细的认识,使自己的消费变得更理性。

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