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行业资讯
聚氨酯的性能指标
日期：2020-08-03 01:31:02 浏览次数：3919
对于生活中的各类用品，我们对它们的感受是直观的，例如:坚硬、弹性、韧性、脆性等概念，这种通过直观感觉和知觉获取的信息一般被称为定性判断。定性判断通常是模糊的，不精确的，且不利于对比的。就像我们知道铁很硬，钢也很硬，那么到底哪个更硬，除了把二者相互撞击以外是否有别的标准来衡量二者的硬度?是否有一套通用标准来衡量不同材料的属性，以便于描述和传播?
其实，各行业对各领域的产品性能都有一套成熟的标准测量试验(行标)，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等】
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等】
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等】
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等】
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。
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