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行業資訊
聚氨酯的性能指标
日期：2020-08-03 01:31:02 浏覽次數：3056
對于生活中的各類用品，我們對它們的感受是直觀的，例如:堅硬、彈性、韌性、脆性等概念，這種通過直觀感覺和知覺獲取的信息一般被稱為定性判斷。定性判斷通常是模糊的，不精确的，且不利于對比的。就像我們知道鐵很硬，鋼也很硬，那麼到底哪個更硬，除了把二者相互撞擊以外是否有别的标準來衡量二者的硬度?是否有一套通用标準來衡量不同材料的屬性，以便于描述和傳播?
其實，各行業對各領域的産品性能都有一套成熟的标準測量試驗(行标)，我國針對各種産品的各項指标也制訂了标準試驗以進行測量(國标，GB)。通過比較各類材料的在标準試驗中測量得到的性能數值，我們可以對生活中的材料有更清晰的了解。下面将要介紹的便是聚氨酯制品(PU制品)日常使用中涉及的的性能及測試。
一、拉伸強度和伸長率
定義
拉伸強度:
在拉伸實驗中，試樣直至斷裂為止，單位面積所承受的最大拉伸應力。
伸長率(斷裂伸長率):
試樣斷裂時标線間距離的增加量與初始标距之比，以百分率表示。
說明
生活中，拉力是對産品最常見的作用力之一，對于任何有拉力作用的産品，拉伸強度和伸長率都是必須測定的技術指标。各類聚氨酯制品，不管是聚氨酯泡沫塑料(PU泡沫)、彈性體、膠黏劑、合成革樹脂膠膜等都需進行拉伸測試。
拉伸強度指标說明了産品所能承受的最大拉力，伸長率說明了産品在拉斷過程中的伸長量。
另外，彈性體有時還有定伸強度(定伸模量)指标，是指在特定伸長率時的拉伸應力。
【詳情參考 GB/T 1040-2006， GB/T 528-2009】
二、撕裂強度
定義
試樣在與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，撕裂過程中的最大撕裂力除以厚度，即為撕裂強度。
說明
在實際生活中，撕裂力一般和拉力同時出現，物體被拉扯時常常是拉力和撕裂力共同作用于物體。
軟質泡沫塑料(PU軟泡)及彈性體材料有撕裂強度指标(N/m 或 N/cm)，該指标說明了材料的抗撕裂能力。
【詳情參考 GB/T 10808-2006， GB/T 529-2008】
三、壓縮強度、壓陷硬度及壓縮永久變形
定義
壓縮強度(對于PU硬泡)和壓陷硬度(對于PU軟泡):試樣受到負荷并變形到一定程度時，單位面積所産生的應力。
壓縮永久變形(對于PU軟泡):在規定溫度下，使試樣在一定的時間内維持恒定的變形，待試樣回複一段時間後，測定試樣的初始厚度與最終厚度之差，計算它與初始厚度之比，百分率表示材料的壓縮永久變形。
說明
PU泡沫在生活中常被用作墊材，如坐墊、床墊、枕芯等，我們經常評價某個坐墊太軟或某種枕頭太硬，而壓縮強度和壓陷硬度則是将這種評價量化，精準化，以便在生産和質量檢驗中有據可依、有标準可查。
通常，我們說一個枕頭不能用了的時候，大多是因為枕頭被壓扁後難以膨脹起來，失去了彈性。這種情形便是壓縮永久變形試驗的生活版，我們可以通過壓縮永久變形這一性能來描述說明PU軟泡的使用壽命，顯然壓縮永久變形值越低，PU軟泡的壽命越長。
【詳情參考 GB/T 8813-2008， GB/T 10807-2006等】
四、彎曲強度
定義(對于硬質和半硬質聚氨酯材料)
将試樣置于兩支座上，在試樣中央以一定速率施加負荷，試樣在規定形變(撓度等于試樣厚度1.5倍)時的最大彎曲應力(或破壞負荷)。
說明
聚氨酯硬泡制品也可被用作結構件，例如簡易闆房的梁、桌面等，此時PU硬泡的力學性能便成了必須考慮的屬性。彎曲強度是說明材料是否易彎曲、是否易折斷的性能指标。
【詳情參考 GB/T 9341-2008】
五、沖擊強度
定義
采用懸臂梁及簡支梁等方法進行測試，以試樣破壞時單位面積所吸收的能量表示材料的沖擊強度。
說明
PU硬泡也有作為汽車保險杠或其他殼體結構的産品，沖擊強度(也叫抗沖擊強度)即是PU保險杠等有可能承受沖擊的産品的關鍵屬性。一般來說，沖擊強度越高的材料，越不容易被摔壞和撞壞。
【詳情參考 GB/T 1043.1-2008， GB/T 1843-2008】
六、回彈率
定義
軟泡回彈率:規定重量的小鋼球從規定高度自由落體到試樣上，被彈回的高度與原下落高度的百分比。
彈性體回彈率(标準回彈性):當用端點為球狀的物體沖擊一塊加緊而又可自由凸起的平整試樣時，輸出的能量與輸入的能量之比。
說明
無論是軟泡回彈率還是彈性體回彈率，測試的都是産品返還能量的性能。
對緩沖用途的PU産品來說，例如:緩沖氣墊、安全氣囊等保護性産品，回彈率是越低越好的，這樣緩沖效果達到最佳，0回彈率的緩沖産品效果最好。
但是對于像鞋底、跑道膠面、籃球場地膠等依靠反作用力的産品來說，回彈率越接近1越好，這樣就沒有太多的能量損失。
【詳情參考 GB/T 6670-2008， GB/T 1681-2009】
七、剪切強度
定義
規定條件下制備的标準粘接物試樣，在一定的試驗條件下，對基材施加平行于膠層的作用力，使粘接面産生剪切破壞時，單位粘接面積所能承受的最大平均剪切力。
說明
對評價聚氨酯膠黏劑而言，膠層剪切強度是一項重要的技術指标，它表征說明了膠層在平行于膠面的粘接強度，這項指标是我們評判該種黏膠的優劣标準之一。下面将介紹膠黏劑粘接性的另一個關鍵技術指标剝離強度。
【詳情參考 GB/T 7124-2008】
八、剝離強度
定義
單位粘接面積所承受的最大破壞負荷，是粘接面剝離時試樣單位寬度内所需的力。一般以N/cm、N/m或kN/m為單位，特殊場合可用N/1.5cm、N/2.5cm為單位。針對不同的粘接接頭(剛性&剛性、剛性&撓性、撓性&撓性)，測試方式有多種，最主要的有180°剝離、T形剝離、輥筒剝離、90°剝離。
說明
剝離強度是評價膠黏劑粘接性能的重要指标，它表征說明了粘接劑在粘接面垂直方向上的最大粘接力，這是膠黏劑最重要的屬性。我們平時說某種膠粘的緊不緊、牢不牢固，其實說的就是剝離強度和剪切強度，其中剝離強度占主要作用。
【詳情參考GB/T 2791-1995、 GB/T 2790-1995等】
九、熱導率
定義
單位面積、單位厚度、溫差為1℃時，在單位時間内通過的熱量。
【單位W/(m·K) ，曾用單位 kcal/(cm·h·K)】
說明
對于聚氨酯泡沫塑料特别是硬質聚氨酯泡沫塑料(PU硬泡)而言，熱導率是一項及其重要的性能指标。
因為PU硬泡的很大一部分應用都是和保溫隔熱相關，其優異的保溫隔熱性能使得PU硬泡幾乎在任何行業都有其身影。
而熱導率正是直接表征說明産品的保溫隔熱性能，産品的熱導率越低，其保溫隔熱性能就越好。
【詳情參考GB/T 10294-2008， GB/T 3399-1982等】
十、阻燃性能
定義
氧指數:
在規定的試驗條件下，在氧、氮混合氣流中，測定剛好維持試樣燃燒所需的最低氧濃度。
水平燃燒法與垂直燃燒法:
對水平和垂直方向放置的試樣用小火焰點火源點燃後，對其燃燒性能進行分級。
說明
聚氨酯本身是一種可燃性材料，但是許多應用都對聚氨酯的阻燃性能有一定要求，因此在生産中通過添加各類阻燃劑以達到相應的阻燃級别，使可燃的聚氨酯變成難燃物、不燃物，聚氨酯材料最高的阻燃級别可以達到遇火自熄。
上面提到的氧指數、水平燃燒和垂直燃燒級别都是聚氨酯常見的燃燒性能指标，氧指數越高則越難燃燒，水平燃燒分級有 HB、HB40、HB75，其中HB可燃性最低，HB75可燃性最高；垂直燃燒分級V-0、V-1、V-2，其中V-0可燃性最低，V-2可燃性最高。
【詳情參考 GB/T 2406-2008， GB/T 2408-2008等】
以上隻是簡單介紹了聚氨酯制品的各項指标性能，具體的測試方式需參照相關國家标準制定的測量試驗。希望通過了解這些指标，大家能對生活中的常見材料和産品有更準确、更詳細的認識。
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