弹性体
工程力学中的弹性体和非弹性体的特点

工程力学中的弹性体和非弹性体的特点工程力学是研究工程结构和材料力学行为的学科,其中对于物质的弹性和非弹性行为是非常重要的。
在工程实践中,我们常常遇到各种材料,包括弹性体和非弹性体。
本文将重点探讨弹性体和非弹性体的特点,以及在工程力学中的应用。
一、弹性体的特点弹性体是一种具有弹性行为的物质,具有以下特点:1. 回复能力:弹性体在受到外力作用时,会发生形变,但当外力不再作用时,它会恢复到原来的形状和尺寸,这种特性被称为“回复能力”。
2. 线性弹性:弹性体的应力和应变之间存在线性关系,即满足胡克定律。
如果外力作用引起的应力没有超过其弹性限度,弹性体的应变与应力成比例。
3. 可逆性:弹性形变是可逆的,弹性体经历了弹性形变后,可以通过去除外力来恢复原来的形状。
4. 单一模量:弹性体的应力与应变之间只有一个模量,称为弹性模量或杨氏模量。
5. 快速响应:弹性体对外力的响应非常迅速,力的作用和形变的发生几乎是瞬间完成的。
二、非弹性体的特点非弹性体是指在受到外力作用时,形变发生后无法完全恢复到原来的形状和体积,具有以下特点:1. 塑性形变:非弹性体在受到外力后,会发生塑性形变,其形状和尺寸会发生永久性的改变,无法通过去除外力恢复原貌。
2. 弹塑性:非弹性体的应力和应变之间存在弹塑性关系,当外力超过一定程度时,非弹性体就会发生塑性变形,而当外力不再作用时,又能部分恢复其形状。
3. 多个模量:非弹性体的应力和应变之间存在多个模量,如切变模量、弯曲模量等。
4. 迟滞性:非弹性体对外力的响应比较迟滞,即形变的发生和力的作用之间会有一定的延迟。
5. 可塑性:非弹性体的塑性变形是可逆的,可以通过施加逆向外力来实现形变的恢复。
三、弹性体和非弹性体的工程应用在工程实践中,我们常常需要使用弹性体和非弹性体,根据具体情况选择合适的材料和结构设计。
1. 弹性体的应用:弹性体在结构设计中广泛应用,如弹簧、橡胶垫等可以吸收和分散外力的装置。
弹性体的波动特性与波速的研究

弹性体的波动特性与波速的研究引言:弹性体是指在受外力作用下能够发生形状和尺寸变化,但在外力去除后能够恢复原状的材料。
弹性体的波动特性与波速是研究该材料力学性质的重要指标之一。
本文将从理论和实验两方面探讨弹性体的波动特性与波速的研究。
一、弹性体的波动理论弹性体波动理论是对弹性体波动现象的原理和规律的总结和归纳。
弹性体的波动可以分为纵波和横波两种类型。
纵波是弹性体中由于介质的弹性变形而引起的沿传播方向振动的波动。
它的振动方向与波动方向相同。
而横波则是介质发生剪切变形引起的垂直于波动方向的振动。
弹性体的波动速度与其材料性质有关,常用的波动速度有纵波速度和横波速度。
二、弹性体波速的计算方法弹性体波速的计算方法主要有理论计算和实验测量两种。
1. 理论计算方法理论计算方法是基于弹性波动理论和弹性体的物理性质,通过数学模型计算弹性体波速。
其中,弹性模量是重要的物理性质之一,常用于计算纵波速度。
纵波速度的计算公式为:v = √(E/ρ)其中,v表示纵波速度,E为弹性模量,ρ为弹性体的密度。
2. 实验测量方法实验测量方法直接通过实验手段来测量弹性体的波速。
常用的实验方法有共振法、光电法、声波法等。
共振法是通过在弹性体上施加外力,并测量其自然频率来计算弹性体波速。
光电法则是通过测量弹性体上的应力光学常数和声学常数来计算波速。
声波法是通过向弹性体中发送声波信号,通过测定信号的传播时间和距离来计算波速。
三、弹性体波动特性的研究弹性体的波动特性是指弹性体在外部作用下所产生的波动行为。
研究弹性体的波动特性可以通过实验和模拟两种方法。
实验研究方法可以通过以上提到的实验测量方法来研究弹性体波动特性。
而对于复杂的弹性体结构和边界条件,模拟方法是一种更加方便且精确的研究手段。
有限元分析方法是常用的弹性体波动特性模拟方法之一。
它通过离散化弹性体结构,将其划分为有限个小元素,然后采用数值方法求解波动方程,从而得到弹性体的波动特性。
四、弹性体波动特性的应用弹性体波动特性在许多领域都有重要的应用。
力学中的弹性体与塑性体

力学中的弹性体与塑性体力学是一门研究物体运动和相互作用的学科,它涉及到多个分支,其中弹性体和塑性体是力学中重要的概念。
在这篇文章中,我将探讨弹性体和塑性体的定义、特性以及在日常生活和工程领域中的应用。
弹性体是指在外力作用下可以发生形变,但当外力消失时,它能够恢复到原来的形状和尺寸的物体。
弹性体具有良好的弹性,可以通过弹性力回复到初始状态。
这种能力是由于弹性体内部原子或分子间的相互作用力所决定的。
弹性体的应力-应变曲线呈线性关系,即应变与应力成正比。
常见的弹性体有弹簧、橡胶、钢材等。
相反,塑性体是指在外力作用下会发生形变,并在外力消失后保留部分或全部形变的物体。
与弹性体不同的是,塑性体在受力时会产生永久性的形变。
这是因为塑性体内部的原子或分子在受力过程中发生了结构改变,无法通过简单的弹性力回复到原来的形状和尺寸。
常见的塑性体有塑料、黏土和泥土等。
弹性体和塑性体在日常生活中有许多应用。
弹性体可以用于制作弹簧、橡胶制品和减震材料。
弹簧作为一种典型的弹性体,广泛应用于家具、汽车悬挂系统和机械设备中。
橡胶制品如橡胶管、橡胶垫片和橡胶手套等,在工业和日常生活中都扮演着重要的角色。
减震材料则经常用于建筑和交通工程,如地震减震器、汽车避震器等。
这些应用都利用了弹性体的能力来吸收和缓解外力,提高物体的稳定性和舒适性。
塑性体的应用同样广泛。
塑料作为一种常见的塑性体材料,广泛应用于日常生活和工业领域。
我们可以在家庭用品、电子设备、建筑材料、包装材料等各个方面见到塑料的身影。
塑料的可塑性使其能够以各种形状和尺寸制造,同时也可以通过模具加工和再次加热使其变形。
另外,黏土和泥土等塑性体材料也用于陶艺、建筑和土木工程中的模型制作和地基处理,展示了塑性体在创造中的重要性。
虽然弹性体和塑性体在不同方面有不同的应用,但它们在实际生活中常常相互结合。
比如汽车轮胎,外部橡胶层提供了弹性和抗磨损的特性,内部的钢帘线则增加了刚性和承载能力。
弹性体的变形与力学能量

弹性体的变形与力学能量弹性体是一种特殊的物质,具有具有恢复力和弹性形变的能力。
其特性使得我们在生活和工程中都会频繁地接触到弹性体。
弹性体的变形与力学能量是一个相互关联的主题,本文将围绕这一主题展开讨论,探索弹性体的变形和与力学能量之间的关系。
弹性体的变形是其受到外力作用后的表现。
当弹性体受到力的作用时,其会发生形变,但一旦外力消失,弹性体会恢复到原来的形状。
这种能够恢复到原始形状的能力被称为弹性。
弹性体的变形可以分为弹性线性变形和弹性非线性变形两种。
弹性体的线性变形是指当外力作用较小时,变形与外力成正比。
例如,当我们将一根弹簧拉伸时,可以观察到弹簧的长度随着拉力的增加而线性增长。
这种线性关系可以用胡克定律来描述,该定律表明弹簧的形变与外力成正比。
胡克定律的数学表达式为力 F 等于弹簧劲度系数 k 与弹簧变形 x 的乘积,即 F = -kx。
其中,负号表示力的方向与变形的方向相反。
胡克定律在描述弹性体的线性变形时十分有用,可以帮助我们预测和理解力学系统的响应。
然而,当外力作用较大时,变形与外力的关系将变得非线性。
此时,弹性体的变形将不再符合胡克定律。
弹性非线性变形是指弹性体在受到较大外力作用时,变形与外力不成正比。
例如,我们在日常生活中常见的弹力球就是一个典型的弹性非线性变形的例子。
当我们压缩弹力球时,其变形呈现出一定的非线性特点。
弹力球的形变与受到的压力不是简单的线性关系,而是由材料本身的特性和结构所决定的。
弹性体的变形与力学能量之间存在密切的关系。
当外力作用于弹性体时,外力会对弹性体做功将能量输入到弹性体的系统中。
而弹性体受到外力时,也会产生内部能量的变化。
例如,当我们将一根橡皮带拉伸时,我们施加的拉力对橡皮带做功,将能量输送到橡皮带中,使其发生形变。
当我们释放拉力时,橡皮带恢复到原始形状,并将其吸收的能量释放出来。
这一过程中,能量的输入和输出可以通过计算弹性体的势能和动能来描述。
势能是弹性体在形变中储存的能量。
弹性体材料

弹性体材料
弹性体材料是指在受外力作用后能够产生变形,并在去除外力后恢复原有形状和体积的材料。
弹性体材料具有以下特点:
首先,弹性体材料具有较大的弹性变形能力。
当外力作用于弹性体材料上时,其分子间的相互作用力会发生变化,使得材料发生形状和体积的变化。
然而,一旦去除外力,弹性体材料就会恢复原来的形状和体积,不会发生永久性的变形。
其次,弹性体材料的应力与应变之间的关系遵循胡克定律。
根据胡克定律,弹性体材料的应力与应变之间存在线性关系,即应力等于应变乘以材料的弹性模量。
这种线性关系使得弹性体材料的应力分布均匀,能够承受较大的力量而不会发生破坏。
此外,弹性体材料具有较好的回弹性。
当外力作用于弹性体材料上时,其吸收能力能够将外力转化为内能,从而使得材料产生形变。
然而,一旦去除外力,材料内部的吸收能力会将内能转化为动能,使得材料迅速恢复原有形状和体积。
弹性体材料广泛应用于生活和工业生产中。
在生活中,弹簧、橡胶、弹力绳等都是常见的弹性体材料。
弹簧可以用于各种机械装置中,如床上弹簧、钟表弹簧等。
橡胶可以用于制作橡胶制品,如橡胶管、橡胶垫等。
弹力绳可以用于体育器材、玩具等的制作。
在工业生产中,弹性体材料还被广泛应用于防震垫、隔音材料等方面。
由于其良好的弹性性能,能够减少外界震动对设备和建筑物的影响。
总之,弹性体材料具有较大的弹性变形能力、遵循胡克定律的应力与应变关系、较好的回弹性等特点。
这些特点使得弹性体材料在生活和工业生产中得到广泛应用,为人们的生活和工作提供了方便和保障。
弹性体的材料破坏与断裂行为

弹性体的材料破坏与断裂行为弹性体是一种具有特殊物理特性的材料,它在外力作用下能够发生弹性变形,并且在去除外力后能够恢复原状。
然而,当外力超过了材料的强度极限或者产生了过大的局部应力集中时,弹性体就会发生破坏和断裂行为。
本文将探讨弹性体的材料破坏与断裂行为,并深入分析其原因和影响。
一、弹性体的破坏行为弹性体的破坏行为可以分为两种类型:可逆破坏和不可逆破坏。
1. 可逆破坏可逆破坏是指在受力作用下,弹性体发生变形,但变形后能够恢复至初始状态。
这种破坏行为通常发生在弹性体受到较小的外力作用时。
当外力消失后,弹性体会通过材料内部的分子力重新排列,恢复至初始形态。
这种破坏行为并不会对材料本身的结构和性能造成永久性的损伤。
2. 不可逆破坏不可逆破坏是指在受力作用下,弹性体发生变形后无法恢复至初始状态。
这种破坏行为发生在弹性体受到较大的外力作用或者产生过大的局部应力集中时。
当外力消失后,弹性体无法通过分子力重新排列来恢复至初始形态,从而导致材料的永久性损伤。
二、弹性体的断裂行为弹性体的断裂行为是指在受到外力作用下,弹性体发生破坏,并形成明显的断口。
弹性体的断口可以分为两种类型:脆性断裂和韧性断裂。
1. 脆性断裂脆性断裂是指弹性体在受到外力作用下,突然发生断裂,并没有明显的塑性变形。
脆性断裂通常发生在温度较低的条件下或者材料本身具有较高的硬度时。
这种断裂行为是由于材料内部的结构破坏而导致的,断口形态呈现出光滑、平整的特征。
2. 韧性断裂韧性断裂是指弹性体在受到外力作用下,会经历明显的塑性变形后才发生断裂。
这种断裂行为通常发生在温度较高的条件下或者材料具有较好的韧性和延展性时。
与脆性断裂相比,韧性断裂的断口形态更加粗糙、不规则,有明显的韧性变形痕迹。
三、弹性体破坏与断裂行为的原因与影响1. 外力作用:外力的大小和方向是造成弹性体破坏和断裂的重要因素。
较大的外力作用能够导致弹性体发生不可逆破坏和断裂,而合适大小的外力作用则只会引起可逆破坏。
弹性体的应力与应变

弹性体的应力与应变弹性体是一种在受力作用下可以发生形变,但当受力停止时,能够恢复原来形状和大小的材料。
了解弹性体的应力与应变关系对于工程设计和材料科学具有重要意义。
在本文中,我们将探讨弹性体的应力与应变之间的关系,分析材料的弹性性质以及应力与应变的计算方法。
1. 应力的概念与计算方法应力是指单位面积上作用的力,合理地计算应力是分析弹性体性质的关键。
在计算应力时,常用到两种基本的力学概念:张力和压力。
张力是指沿一维方向的受力情况,通常用F表示,单位为牛顿。
而压力是指在一个平面上均匀分布的力,用P表示,单位是帕斯卡。
应力的计算公式如下:应力 = 受力 / 横截面积2. 应变的概念与计算方法应变是指材料在受力作用下发生的形变,一般用ΔL / L表示。
其中,ΔL是材料长度的变化量,L是材料的初始长度。
应变可以分为线性弹性应变和非线性应变。
线性弹性应变是指材料在受力作用下,形变与受力成正比的状态。
计算线性弹性应变的方法如下:应变 = 形变 / 初始长度而非线性应变则需要更复杂的计算方法来进行分析,涉及到材料的本构关系等。
3. 应力与应变的关系应力与应变之间存在一定的关系,即应力-应变曲线。
弹性体的应力-应变曲线通常可以分为三个阶段:弹性阶段、屈服点和塑性阶段。
在弹性阶段,材料受力时会产生应变,但当受力停止时,材料会完全恢复到原来的状态。
这是因为材料内部的原子或分子只发生了相对位移,而没有发生永久性的结构变化。
当应力超过材料的屈服点时,就进入了屈服点阶段。
在这个阶段中,材料开始发生塑性变形,不再能够完全恢复到原来的状态,具有一定的永久性形变。
塑性阶段是材料的应力与应变不再成正比,继续增加应力会导致更大的应变。
这是由于材料的内部结构发生了永久性的改变,无法恢复原状。
4. 弹性模量和刚度弹性模量是描述材料抵抗形变的能力,可以用来评估材料的刚度。
弹性模量越大,表示材料越难发生形变,具有较高的刚度。
常用的弹性模量有三种:杨氏模量、剪切模量和体积模量。
弹性体SEBS特点以及TPE基础配方

弹性体SEBS特点以及TPE基础配方
1.弹性体SEBS的特点:
-高弹性:SEBS具有出色的回弹性,可以经受重复变形而恢复原状。
-耐用性:SEBS具有良好的耐磨性和耐候性,能够在不同环境下保持材料的性能。
-抗疲劳性:SEBS具有出色的抗疲劳性能,能够经受长时间的使用和变形而不损失性能。
-良好的柔韧性:SEBS材料具有良好的柔韧性,可以在不同温度下保持材料的柔软性。
-温度适应性:SEBS具有宽范围的工作温度,能够在低温和高温环境条件下保持良好的性能。
2.TPE的基础配方:
TPE是一类热塑性弹性体材料的总称,包括SEBS在内的多种弹性体都可以用于TPE的配方中。
下面是一种常见的TPE基础配方:1)SEBS:作为主要基础材料,通常占配方的50-70%。
SEBS提供了TPE的弹性和韧性。
2)热塑性弹性体:其他热塑性弹性体如SBS、SIS等也可以与SEBS 混合使用,以增加TPE的特定性能。
3)增塑剂:如塑化剂、润滑剂等,用于调节材料的柔韧性和加工性能。
4)填料:例如,玻纤、碳黑等填料可以增加TPE的强度和硬度。
5)稳定剂:包括抗氧化剂和紫外线吸收剂,用于增加TPE材料的耐候性能。
6)交联剂:例如,过氧化物可以用于交联TPE材料,提高其耐温性能。
7)着色剂:用于调整TPE材料的颜色。
这只是一种常见的TPE基础配方,具体的配方会因应用需求和制造商的要求而有所不同。
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弹性体塑性形变与温度的关系1基本介绍弹性体是一种性能独特的人造热可塑性弹性体,具有非常广泛的用途。
良好的外观质感,触感温和,易着色,色调均一,稳定;耐一般化学品(水、酸、碱、醇类溶剂);无需硫化即具有传统硫化橡胶之特性,节省硫化剂及促进剂等辅助原料。
弱点:不耐高温,高温下绝缘性能变差、外形改变。
首先根据美国测量与材料协会(ASTM)颁布的ASTM D1566-07a标准,“Standard Terminology Relating to Rubber(橡胶相关标准术语学)”来辨析一下这两个词的定义及其涵盖范围。
2 发展历史下面再简单介绍一下橡胶、弹性体这些词产生的历史背景。
考古研究表明橡胶这种材料3500年前就被人类做成皮筋用来将石斧和手柄绑扎在一起、制成小球、实心或空心的人形小雕像(G. Heinrich, et al. Reinforcement of elastomers. Current Opinion in Solid State and Materials Science 6 (2002) 195–203)。
因橡胶这种材料是从南美洲三叶橡胶树割开树皮流出的白色浆液得到的被当地土著人称为“Cahuchu”,意为“树之眼泪”。
1493-1496年哥伦布第二次来到南美洲,发现海地土著人用橡胶制成的小球具有高弹性,将其作为奇珍带回了欧洲。
后来人们发现这些橡胶球能够擦除铅笔的痕迹,就给这种材料命名为“擦子”,英文就是“Rubber”了(英文“Rub”就是擦除擦掉的意思)。
这是的rubber就是指天然橡胶了。
1839年美国人Goodyear发明了橡胶的硫化,就是使线形的橡胶大分子被交联成三维网络结构(不溶解可熔融)工艺方法,从而奠定了近代橡胶加工工业的基础。
后来在研究天然橡胶分子结构的基础上,人类又相继发明了很多种聚合物与天然橡胶具有类似的高弹性,但是硫化工艺还是这些聚合物在加工中不可或缺的独特工艺,因而也称它们为橡胶,但在橡胶前加“合成”以与从天然植物中获得的橡胶相区别。
但是在上个世纪70年代,出现了一种不需硫化而只需用简单塑料工艺即可加工的具有橡胶弹性的热塑性高分子材料,其分子结构和加工工艺特征与天然橡胶和合成橡胶有明显的不同,再使用橡胶来命名已经不合适了。
为了与一般的塑性体相区分,人们将这类高分子材料称为”elastomer”中文就是弹性体了。
“elasticity和elastic”在英文中就是弹性和有弹性的意思。
后来弹性体的含义在学术界得到了不断的扩展。
在上个世纪九十年代,弹性体指热塑性弹性体和不能用硫黄硫化的各种特殊饱和橡胶(于清溪.橡胶原材料手册.化学工业出版社)。
目前“弹性体”更扩展为具有弹性的聚合物的总称。
3 分类介绍3.1弹性体分类根据弹性体是否可塑化可以分为热固性弹性体,热塑性弹性体二大类。
热固性弹性体,这也就是传统意义的橡胶(Rubber),热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer),缩写为TPE,为上世纪90年代开始逐渐被越来越多的商业化应用。
这个分类同样也说明了这二类弹性体加工所采用的是二种不同的方式:橡胶用热固性设备加工,TPE采用热塑性设备加工。
由以上的传统历史背景所知,目前尤其在国内当谈到弹性体的时候,所指的通常是热塑性弹性体,而并不包含橡胶的含义,这也影响到了一些具体的技术交流。
但随着时间的推移,以及一些国外书籍的引入,将改变大家约定俗成的观念。
(弹性体手册(第二版)吴棣华等译)3.2弹性体按材质分类弹性体按照原料组成分类如下:1. 传统橡胶(Rubber):1.1 不饱和橡胶天然橡胶Natural rubber (NR)异戊橡胶Synthetic polyisoprene (IR)聚丁二烯橡胶Polybutadiene (BR)丁苯橡胶Styrene-butadiene Rubber (copolymer of polystyrene and polybutadiene, SBR)丁睛橡胶Nitrile rubber (copolymer of polybutadiene and acrylonitrile, NBR)氯丁橡胶Chloroprene rubber (CR)1.2 饱和橡胶丁基橡胶Isobutylene Isoprene Rubber (IIR) 或Butyl Rubber卤化丁基橡胶Halogenated butyl rubbers (氯化丁基橡胶chloro isobutylene isoprene rubber: CIIR; 溴化丁基橡胶bromo isobutylene isoprene rubber: BIIR)二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶EPM (ethylene propylene rubber, a copolymer of ethylene and propylene) and EPDM rubber (ethylene propylene diene rubber, a terpolymer of ethylene, propylene and a diene-component)氯醚橡胶Epichlorohydrin rubber (ECO)聚丙烯酸酯橡胶Polyacrylic rubber (ACM, ABR)硅橡胶Silicone rubber (SI, Q, MVQ)氟硅橡胶Fluorosilicone Rubber (FVMQ)氟橡胶Fluoroelastomers (FKM, and FEPM)氯磺化聚乙烯Chlorosulfonated polyethylene (CSM), (Hypalon)氢化丁睛橡胶Hydrogenated Nitrile Rubbers (HNBR)2. 热塑性弹性体(TPE):热塑性聚烯烃弹性体Thermoplastic Elastomer-Olefine (TPE-O, TEO)热塑性苯乙烯类弹性体Styrenic thermoplastic elastomer (TES, TPE-S)聚氨酯类热塑性弹性体Themoplastic Polyurethane elastomer (TPE-U, TPU)聚酯类热塑性弹性体Thermoplastic polyester elastomer (TPE-E, TEEE)聚酰胺热塑性弹性体Polyamide thermoplastic elastomer (TPE-A)含卤素热塑性弹性体Thermoplastic Halogenated elastomer离子型热塑性弹性体Ionic thermoplastic elastomer乙烯共聚物热塑性弹性体Ethylene copolymer thermoplastic elastomer) (EVA)1,2聚丁二烯热塑性弹性体Thermplastic 1,2-poly-butadiene elastomer反式聚异戊二烯热塑性弹性体Thermoplastictrans-polyisoprene elastomer熔融加工型热塑性弹性体Melt Processible thermoplastic elastomer (商品名Alcryn) 热塑性硫化胶Themoplastic Vulcanizates (TPV)塑性形变塑性形变任何物体在外力作用下都会发生形变,当形变不超过某一限度时,撤走外力之后,形变能随之消失,这种形变称为弹性形变。
如果外力较大,当它的作用停止时,所引起的形变并不完全消失,而有剩余形变,称为塑性形变。
弹性形变固体受外力作用而使各点间相对位置的改变,当外力撤消后,固体又恢复原状谓之“弹性形变”。
若撤去外力后,不能恢复原状,则称为“范性形变”。
因物体受力情况不同,在弹性限度内,弹性形变有四种基本类型:即拉伸和压缩形变;切变;弯曲形变和扭转形变。
聚氨酯弹性体的特性与应用1.聚氨酯弹性体的特性聚氨酯弹性体的综合性能出众,任何其他橡胶和塑料都无与伦比。
而且聚氨酯弹性体可根据加工成型的要求进行加工,几乎能用高分子材料的任何一种常规工艺加工,如混炼模压、液体浇注、熔融注射、挤出、压延、吹塑、胶液涂覆、纺丝和机械加工等。
聚氨酯弹性体的用途十分广泛,产品几乎遍及多用领域。
聚氨酯弹性体综合性能出众,主要表现在弹性体兼备了从橡胶到塑料的许多宝贵特性。
(1)硬度范围宽。
而且在高硬度下仍具有良好的橡胶弹性和伸长率。
(2)强度高。
在橡胶硬度下他们的拉伸强度和撕裂强度比通用橡胶高得多;在塑料硬度下,他们的冲击强度和弯曲强度又比塑料高得多。
(3)性能的可调节范围大。
多项物理机械性能指标均可通过对原材料的选择和配方的调整,在一定范围内变化,从而满足用户对制品性能的不同要求(4)耐磨。
有“耐磨橡胶”的佳称。
特别是在有水、油等润湿介质存在的工作条件下,其耐磨性往往是普通橡胶材料的几倍到几十倍。
金属材料如钢铁等虽然很坚硬,但并不一定耐磨,如黄河灌溉区的大型水泵,其过流部件金属口环和保护圈经过大量泥沙的冲刷,用不了几百小时就严重磨损漏水,而采用聚氨酯弹性体包覆的口环和保护圈则连续运行1800小进仍未磨损。
其它如碾米用的砻谷机胶辊、选煤用的振动筛筛板、运动场的径赛跑道、吊车铲车用的动态油密封圈、电梯轮和旱冰鞋轮等等也都是聚氨酯弹性体的用武之地。
在此需提到的一点是,要提高中低硬度聚氨酯弹性体制件的摩擦系数,改善在承载负荷下的耐磨性能,可在这类聚氨酯弹性体中添加少量二硫化铝、石墨或硅油等润滑剂。
(5)耐油。
聚酯型聚氨酯弹性体的耐油性不低于丁腈橡胶,与聚硫橡胶相当。
(6)耐臭氧性能优良。
(7)吸震、抗辐射和耐透气性能好。
(8)加工方式多样,适用性广泛。
聚氨酯弹性体既可跟通用橡胶一样采用塑炼、混炼、硫化工艺成型(指MPU);也可以制成液体橡胶,浇注模压成型或喷涂、灌封、离心成型(指CPU);还可以制成颗粒料,与普通塑料一样,用注射、挤出、压延、吹塑等工艺成型(指CPU)。
模压或注射成型的制件,在一定的硬度范围内,还可以进行切割、修磨、钻孔等机械加工。
加工的多样性,使聚氨酯弹性体的适用性十分广泛,应用领域不断扩大。
这些优点正是聚氨酯弹性体在军工、航天、声学、生物学等领域获得广泛应用的原因。
聚氨酯弹性体的不足方面:(1)内生热大,耐高温性能一般,特别是耐湿热性能不好。
正常使用温度范围是-40~120℃使用。
若需在高频振荡条件或高温条件下长期作用,则必须在结构设计或配方上采取相应改性措施。
(2)不耐强极性溶剂和强酸碱介质。
在一定温度下,醇、酸、酮会使聚氨酯弹性体溶胀和降解,氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性体溶胀下面详细介绍聚氨酯弹性体的主要性能。