聚氨酯弹性体的机械强度—杨氏模量和拉伸强度
添加时间:2015-6-17 14:53:11    摘抄:
  聚氨酯弹性体的机械强度高,表现在杨氏模量、撕裂强度和承载能力等方面。
杨氏模量和拉伸强度

  在弹性限度内,拉伸应力与形变之比叫做杨氏模量(E)或称为弹性模量。如Vulcollan30,硬度为邵尔D42,2.5%伸长时的拉伸应力为2.25MPa,则其杨氏模量为:

  聚氨酯弹性体和其他弹性体一样,只有在低伸长时(约2.5%)才遵循虎克定理。但是它的杨氏模量要比其他弹性体高得多。以德国Bayer公司开发的Vulcollan聚氨酯弹性体系列产品为例(见下表),对于硬度为65A的材料,弹性限度下的伸长率约为5%,杨氏模量约为5MPa。对于硬度为70D的材料,上述数据则分别为2%和600MPa。拉伸强度超过弹性限度,特别是动载荷,是造成永久变形的原因。聚氨酯弹性体一般不应在伸长率高于25%的状态下使用。

硬度

材质

杨氏模量

/MPa

σ0.1

/MPa

εσ0.1

/%

σ1.0

/MPa

εσ1.0

/%

εR

/%

绍尔A

绍尔D

65

17

Vulcollan18/40

5

0.23

4.7

0.5

11

600

80

27

Vulcollan18

20

0.68

3.5

1.4

8

650

90

37

Vulcollan25

60

1.7

2.7

3

6

600

93

42

Vulcollan30

90

2.25

2.5

3.8

5

450

95

52

Vulcollan40

200

4.4

2.3

7

4.5

400

96

57

Vulcollan50

300

6

2.1

9.2

4.2

400

64

Vulcollan60

410

8

2

17.5

4

350

68

Vulcollan70

530

9.8

1.9

15

3.8

250

70

Vulcollan80

600

11

1.9

16.5

3.7

150

  下图表示各种材料的杨氏模量与拉伸强度,不难看出,聚氨酯弹性体的杨氏模量范围遍及橡胶与塑料。范围之宽,其他材料无可比拟。

各种材料的杨氏模量与拉伸强度(1bf/m2=6894.76Pa)

1-橡胶;2-聚氨酯弹性体;3-聚乙烯;4-聚四氟乙烯;5-线型聚氨酯;6-尼龙;7-聚碳酸酯;8-聚丙烯酸酯;9-硬质聚氯乙烯;10-钢纸板;11-玻璃钢;12铝合金;13钢

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