關于彈性,物理學的概念是指:撤出外力后,材料恢復原來形狀的性質。對TPE而言,彈性,是它最重要的一個特性,這是它與其他硬塑料的主要區別。
TPE(本文討論的TPE是基于SEBS基材的改性TPE料)的彈性,有大有小。它跟原材料的配方關系密切,而與材料的硬度沒有關系。
實際應用中,TPE材料受外力(拉伸,擠壓,彎折等)發生變形,撤除外力后,材料應能100%恢復原來尺寸和狀態性,才具有其使用價值。
但是TPE材料存在應力松弛,容易發生永久變形。即TPE材料,受力時間過長,或受力過大,會導致材料發生不同程度的變形,而不能完全恢復到原樣。
TPE為什么存在應力松弛,出現永久變形,這主要是因為TPE的形狀是通過物理交聯來固定。當受力大小,或受力時間超過材料物理交聯結構承受的上限,破壞了物理交聯結構,導致TPE材料發生不可回復的彈性變形。
橡膠或硅膠是硫化的三維交聯網狀化學交聯結構。三個維度的網絡結構,使得材料具有非常強的彈性回復性,所以橡膠幾乎不存在永久變形。除非把它拉斷,或者使用久了,材料發生龜裂老化。
所以,在選用TPE替代橡膠或硅膠時,需要考慮產品是否有較高的彈性要求,TPE材料是否能符合要求。
采用較低的硬度,純的橡膠基材,不超過變形限度,一定的變形時間和變形頻率(一定時間的變形次數),TPE是完全可以實現100%回彈,從而達到材料的使用要求的。
那么什么是彈性好的TPE。筆者以為,除了上面說的應力松弛傾向較小外,還涉及到一個彈性模量的概念。彈性模量的物理意義,大致指的是衡量一款材料發生一定變形的難易程度(外力大小)。彈性模量,理解起來可能比較抽象,以下舉個實例。
比如,一款TPE材料A,用100N的力,只能拉長10CM;而另一款TPE材料B,用同樣100N的力,則能拉伸20CM.則說明A比B的拉伸模量或彈性模量更高,彈性更好。