热塑性弹性体,或有时称为热塑性橡胶化合物,是一类表现类似橡胶但工艺类似塑料的材料。TPE 由硬相和软相系统组成,形式为混合物、合金或共聚物。
什么是热塑性弹性体(TPE)?
为什么肖氏硬度对软TPE材料很重要
TPE材料常用于需要“柔和触感”的场合,如牙刷手柄的握把,或需要灵活性的场合。TPE甚至可以用于声学或振动阻尼应用中吸收能量。TPE材料非常独特,因为根据配方不同,它们可以是超软凝胶,也可以是像聚丙烯这样的硬塑料。难怪“硬度”在谈论TPE时是一个重要的属性,需要测量和明确说明。
什么是邵氏硬度,如何测量?
使用邵氏硬度计是为了在比较不同材料时提供一个通用的参考点。邵氏硬度使用硬度计进行测量,硬度计使用弹簧钢棒压住 TPE 样品的表面并显示读数。邵氏硬度为0 的读数表示棒材在试样中可能产生的最大压痕,邵氏硬度为100 的读数表示几乎没有压痕或具有很强的抗压性。
肖氏硬度标度解析(肖氏OO、A和D)
不同材料的硬度有不同的岸硬度等级。每个刻度都有不同的探针/压轴形状和特定的弹簧力。Shore OO Scale测量的是非常软的材料,比如凝胶(可以想象成凝胶鞋垫)。Shore A Scale测量的材料类型广泛;从非常柔软柔韧到几乎没有柔韧性的半刚性塑料。Shore D Scale测量非常硬的橡胶、半刚性和刚性塑料(例如PVC管)。正如图所示,不同尺度上存在重叠。例如,Shore硬度为95A的材料也属于Shore 50D。TPE的硬度范围从10 Shore 00到72 Shore D不等,涵盖了三种硬度等级,但最常用的是Shore A scale。
岸硬度与其他材料性质的关系
岸硬常被用作表示柔性或刚度的指标,这被称为弯曲模量。弯曲模量衡量的是对弯曲的抵抗,而硬度则用于衡量对凹入的抵抗。然而,在TPE家族中,这些属性之间存在直接关系;硬度增加,弯曲模量也随之增加。TPE材料的抗拉强度,衡量其在应力下断裂的抵抗力,也与TPE系列中的硬度直接相关。一个随硬度反比变化的性质是摩擦系数。较软的TPE通常含有更多油,因此表面粘性较高。
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常见问题解答:
肖氏硬度等级根据被测材料的软硬度范围而异。Shore OO 用于非常软、凝胶状的材料,如泡沫和软弹性体。Shore A 用于测量柔性橡胶和软热塑性弹性体(TPE),而 Shore D 用于较硬弹性体以及刚性或半刚性塑料。
Shore A是许多TPE材料最常用的硬度等级,尤其是那些具有橡胶感且柔韧性适中的材料。非常软的TPE化合物,如用于鞋垫等应用的凝胶状材料,通常以Shore OO等级测量,而较硬的TPE则根据配方和最终使用需求,可能在Shore D等级的低端进行评估。
Shore A和Shore D使用不同的硬度计,无法直接转换,但在硬度中段有重叠。Shore A测量的是更软、更柔韧的材料,而Shore D测量的是更硬、更刚的材料。比较Shore A和Shore D值有助于工程师理解弹性体与塑料状行为之间的转变。
Shore 95A硬度表示非常坚硬但仍具柔韧性的弹性体或TPE,具有较高的抗压痕能力。硬度为95A的材料常用于需要耐久性、耐磨性和结构支撑,同时保持一定弹性的应用。
岸硬值是近似值,不是绝对值。结果会根据样品厚度、温度、表面光洁度和停留时间等测试条件而有所不同。岸硬度表最好用于相对比较,而非精确的材料规格。
岸硬度帮助设计师和工程师根据手感、柔韧性和刚度快速比较材料,是材料选择时的重要筛选工具。它影响橡胶、TPE、TPU和塑料应用中的性能因素,如抓地力、密封性能、耐磨性以及用户体验。
硬度计是用于测量Shore硬度的仪器,通过确定材料对凹陷的抵抗力。不同的硬度计针对不同的Shore尺度设计,如Shore A或Shore D,确保在软弹性体、TPE和较硬塑料中准确测量。
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