弹性体简介
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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。
热塑性弹性体TPE的特性介绍TPE,广义的说,是热塑性弹性体的通称。
狭义的角度定义,弹性体业界认为TPE是以SEBS为基材改性而得的一种复合材料。
比重一般在在0.88~120克/厘米-3.SEBS(SBS氢化的产物)是以聚苯乙烯为末端段,以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。
SEBS不含不饱和和双键,因此具有良好的稳定性和耐老化性。
(TPR广义看可也是热塑性弹性体橡胶的通称,以至不少人都将TPE和TPR混为一说。
但从狭义的角度看,TPR被定义为SBS改性所得的复合材料。
)TPE特性——TPE外观为透明本色或半透明色颗粒,形状有圆粒或细长粒。
TPE材料具有良好的化学稳定性,良好的耐化学性,耐一般溶剂性,抗紫外线性能尚可,耐温-60-8(ΓC°TPE系SEBS采用不同的配方组分复合而得的功能性弹性体材料,因而具有广泛可调的硬度(shore0-100A).TPE具备塑料的可塑性,类似橡胶的弹性及独特的软触感,采用直接注塑成型即可,无需硫化或交联。
TPE在配方改性中不引入有毒,刺激性的有机溶剂,不添加邻苯二甲酸盐增塑剂及稳定剂,符合ROHS,REACH,EN71-3,ASTM-963,NP,PAHS,FDA 环保指令。
是一种顶级环保材料。
TPE的用途——TPE广泛可调的物性及硬度,使得它的应用领域十分广泛,TPE应用于电器工具,电子材料,五金手柄手把,箱包配件,运动器材,健身器材,玩具公仔,情趣玩具,建筑材料,汽车配件,医疗器械,电线电缆等等领域。
TPE应用前景展望——如前述,TPE顶级的环保性能,独特的弹性触感,多变的功能物性,使得它应用领域愈加广泛。
TPE凭借其环保特性,取代PVC 应用于玩具,日用品,管材,建材,包装材料等等;TPE已取代橡胶,应用于密封配件,汽车配件,运动器材等,TPE加工制品及废品回收容易,橡胶成型加工周期厂,废品不易回收。
附:TPR与TPE相比,耐化学性,耐温,耐水解,耐溶剂性要差,加工性比TPE差,TPR弹性好于TPE,材料配色容易,利用TPR 耐溶剂性稍差,可用于鞋材,粘合胶水,玩具喷油等。
TPE的基本概念
什么是TPE?
TPE(Thermoplastic Elastomer)又称热塑性弹性体,是一种拥有橡胶般弹性和可加工性的高分子材料。
它属于特殊的塑料类型,能在一定温度范围内保持可塑性,具有优异的回弹性、耐磨性和耐化学介质性。
TPE的特性
•可塑性:TPE可以通过热加工重新塑性成型,具有良好的可塑性。
•弹性:TPE具有高弹性,能够回复原状并保持弹性常数。
•耐磨性:TPE具有较好的耐磨性能,可以用于制作耐磨的制品。
•耐候性:TPE具有良好的耐候性,能够在恶劣环境下长期使用。
•耐化学介质性:TPE对一些化学介质具有较好的耐腐蚀性。
TPE的应用
TPE广泛应用于各个领域,包括:
1.汽车行业:制作橡胶密封件、车身防撞条等。
2.电子电器行业:制作键盘、耳机线等。
3.医疗行业:制作医用手套、输液管等。
4.家居用品:制作垫子、玩具等。
TPETPUTPVTPR介绍整理TPE(热塑弹性体)、TPU(热塑性聚氨酯)、TPV(热塑性弹性体)和TPR(热塑弹性体)都属于热塑性弹性体的一类塑料,不同之处在于它们的化学结构和性能特点有所差异。
TPE(热塑弹性体)是一种在中间温度(-50~200℃)下可塑性变形的弹性体,它具有优异的柔韧性、强韧性和耐磨性。
TPE可在热塑性处理下回收利用,具有良好的可加工性,可以实现塑料加工的多种方式,如注塑成型、挤出成型、吹塑成型等。
TPE兼具塑料和橡胶的性能,可广泛应用于汽车、电子、医疗器械、运动用品等领域。
TPU(热塑性聚氨酯)是一种热可塑性聚氨酯弹性体,具有高强度、高耐磨、高韧性和耐油、耐溶剂等优异性能。
TPU具有良好的弹性和延展性,可在-30~80℃的温度范围内使用。
TPU可通过热塑性加工方式进行塑料成型,如注塑成型、挤出成型等。
TPU广泛应用于汽车、鞋材、胶水、电线电缆、医疗器械等领域。
TPV(热塑性弹性体)是一种由热塑性塑料和橡胶共混而成的弹性体,具有独特的化学结构和特殊的性能。
TPV既具有塑料的可塑性和加工性,又具有橡胶的弹性和耐磨性。
TPV可以在广泛的温度范围内使用,具有良好的耐低温和耐热性。
TPV可通过注塑成型、挤出成型等热塑性加工方式进行加工。
TPV广泛应用于汽车、家电、建筑、电子等领域。
TPR(热塑弹性体)是一种由高分子聚合物和橡胶共混而成的弹性体,具有可塑性、弹性和柔韧性。
TPR具有良好的柔韧性和耐磨性,可以在较宽的温度范围内使用,一般为-50~100℃。
TPR具有优良的加工性能,可通过各种热塑性成型方式进行加工。
TPR广泛应用于鞋材、汽车、电子、家居用品等领域。
综上所述,TPE、TPU、TPV和TPR都是以热塑性为特点的弹性体,具有良好的可塑性、弹性、耐磨性和加工性能,适用于各种工业领域的应用。
有机硅弹性体的性质及应用有机硅弹性体是一类由有机硅分子构成的高分子材料,在化学结构上,有机硅弹性体中的硅原子与有机物中的碳原子相互连接,形成与传统弹性体不同的分子结构。
有机硅弹性体具有多种独特的性质,广泛应用于工业、医疗、航天等领域。
首先,有机硅弹性体具有优异的弹性和拉伸性能。
由于有机硅弹性体中硅-碳键的存在,使得其分子链在拉伸和变形时可以自由运动,从而产生很高的可拉伸性和弹性恢复性,能够承受较大的拉伸力而不断形变。
这种性质使得有机硅弹性体常被用作弹性密封材料,例如汽车发动机密封件、机械密封圈等。
其次,有机硅弹性体具有良好的耐高温性能。
由于有机硅弹性体分子链中存在硅原子和氧原子的共价键,形成了一种稳定的结构,能够在高温环境下保持其原有的弹性和耐磨性。
因此,有机硅弹性体常被应用于高温环境下的密封和衬垫材料,例如石油化工设备、航天器件等。
此外,有机硅弹性体还具有良好的耐氧化性和耐腐蚀性。
有机硅弹性体中的硅原子与氧原子形成硅-氧键,具有很高的耐氧化性,能够在氧气环境下长时间使用而不老化。
同时,有机硅弹性体还能够抵抗一些强酸、强碱等腐蚀性介质的侵蚀,保持其原有的物理性能。
这些特点使得有机硅弹性体常被用作防腐材料、耐酸碱材料等。
另外,有机硅弹性体还具有良好的电绝缘性能和阻燃性能。
由于有机硅弹性体分子链中的碳原子和硅原子的存在,使得其材料具有较高的电绝缘性能,能够在电子元器件、电力设备等场合起到电绝缘的作用。
同时,有机硅弹性体中含有硅-氧键,使其具有一定的阻燃性,能够在火灾发生时减缓火势的蔓延,有助于提高人的逃生时间。
在应用方面,有机硅弹性体在工业领域具有广泛的应用。
例如,汽车行业中使用有机硅弹性体制作防火墙垫、悬挂系统等零部件;电子行业中使用有机硅弹性体制作电缆绝缘材料、半导体封装材料等;航天航空领域中使用有机硅弹性体制作航天器件的密封件、隔音材料等。
此外,有机硅弹性体还常被用于医疗器械、食品加工、建筑材料等领域。
1.热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer)也称热塑性橡胶(Thermop1astic rubber),是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性,在常温显示橡胶高弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料。
也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶,简称TPE或TPR。
热塑性弹性体聚合物链的结构特点是由化学组成不同的树脂段(硬段)和橡胶段(软段)构成。
硬段的链段间作用力足以形成物理“交联”,软段则是具有较大自由旋转能力的高弹性链段;而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。
硬段的这种物理交联是可逆的,即在高温下失去约束大分子组成的能力,呈现塑性。
降至常温时,这些“交联”又恢复,而起类似硫化橡胶交联点的作用。
正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可逆性,因而热塑性弹性体一方面在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能,可替代一般硫化胶制造某些橡胶制品;另一方面,在高温下硬段会软化或熔化,在加压下呈现塑性流动,显现热塑性塑料的加工特性。
热塑性弹性体在加工应用上有以下特点:◎可用标准的热塑性塑料加工设备和工艺进行加工成型,如挤出、注射、吹塑等。
◎不需硫化,可制备生产橡胶制品,减少硫化工序,节约投资,能耗低,工艺简单、加工周期缩短,生产效率提高,加工费用低。
◎边角废料可回收使用,节省资源,也对环境保护有利。
◎由于在高温下易软化,所制产品的使用温度有一定限制。
热塑性弹性体最大的成功是它有一些明显的优点,能部分取代热固性橡胶。
这些优点如下:(1)加工较简单;(2)少或不需配料;(3)较短的加工时间;(4)较低的能量消耗;(5)废料边角料可再利用;(6)部件尺寸和整个质量的更严密控制;(7)更适于高速自动加工;(8)适于热固性橡胶不可行的加工(吹塑);(9)热塑性弹性体的更低的密度,而使单位重能得到更多的部件。
但热塑性弹性体也有某些缺点和不足:※ 加工前干燥;※ 要求成批生产;※ 在给定温度下热塑性弹性体熔融,高于该温度时就不能使用,即使是短时间也不行;※ 低硬度热塑性弹性体品种数量有限。
TPEE材料用途1. 简介TPEE(热塑性工程弹性体)是一种具有优异机械性能和热塑性的高分子材料。
它由线性聚酯弹性体和热塑性聚酯固化剂组成,具有良好的柔韧性、高强度和高耐磨性。
TPEE材料广泛应用于各个领域,包括汽车工业、电子电气、医疗器械、运动用品等。
本文将详细介绍TPEE材料在不同领域中的应用。
2. 汽车工业TPEE材料在汽车工业中有广泛的应用。
首先,TPEE可以用于汽车密封件的制造,如车门密封条、车窗密封条等。
TPEE具有良好的柔韧性和耐磨性,能够有效地防止雨水和噪音进入车辆内部。
同时,TPEE材料具有良好的耐候性和耐化学药品性能,能够抵抗紫外线、油污等外界环境的侵蚀。
其次,TPEE还可以用于汽车悬挂系统中的橡胶制品,如悬挂胶套、缓冲胶块等。
TPEE材料的高强度和高耐磨性能,使得汽车在行驶时能够更平稳地通过凹凸不平的道路,提高乘坐舒适性和行驶安全性。
另外,TPEE还可以用于汽车座椅的制造。
TPEE具有优异的柔韧性和弹性,能够有效地提高座椅的舒适性和支撑性。
同时,TPEE材料可以根据座椅的设计需求进行成型,为用户提供更好的乘坐体验。
3. 电子电气在电子电气领域,TPEE材料也有很多用途。
首先,TPEE可以用于电缆的保护套管。
电缆保护套管需要具有一定的柔软性和耐磨性,以保护电缆线路免受外界损害。
TPEE材料的高耐磨性和良好的柔软性,使得它成为电缆保护套管的理想材料。
其次,TPEE还可以用于电子设备的按键、接口和外壳等部件的制造。
TPEE材料具有良好的加工性能和机械性能,能够满足电子设备对精确尺寸和复杂形状的要求。
同时,TPEE材料还具有良好的阻燃性能和电绝缘性能,能够确保电子设备的安全性。
另外,TPEE还可以用于电池的包裹材料。
现代电池通常采用柔性包装,以提供更高的能量密度和更好的安全性能。
TPEE材料具有良好的耐高温性能和抗化学药品性能,能够有效地保护电池内部结构不受外界条件的影响。
4. 医疗器械TPEE材料在医疗器械领域中也得到了广泛的应用。
TPEE工艺配方一、简介热塑性聚酯弹性体(TPEE)是一种高性能的热塑性弹性体,广泛应用于汽车、石油、化工、航空航天、电子电气、医疗等领域。
TPEE具有良好的耐磨性、耐疲劳性、耐化学腐蚀性和抗紫外线性能,同时还具有高弹性和柔软性。
本文将详细介绍TPEE的组成、加工工艺和配方设计,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、TPEE的组成TPEE主要由聚酯硬段和聚醚软段组成,其中聚酯硬段提供TPEE的强度和耐热性,聚醚软段则提供柔韧性和耐低温性能。
在TPEE的合成过程中,通常采用聚酯二元醇和聚醚二元醇作为原料,同时加入PTMG(聚四氢呋喃醚)以提高柔韧性和耐低温性能。
此外,为了调整TPEE的性能,还可以加入增塑剂、颜料和其他添加剂。
三、TPEE的加工工艺TPEE的加工工艺主要包括以下步骤:1.配料与混合:将聚酯二元醇、聚醚二元醇、PTMG和其他添加剂按照配方比例称量并混合均匀。
2.预聚合:将混合好的原料放入反应釜中进行预聚合,使原料初步形成网状结构。
3.造粒:将预聚合后的物料进行切粒处理,形成大小均匀的颗粒状物料。
4.干燥:将切粒后的物料进行干燥处理,以去除其中的水分和其他挥发性物质。
5.注射成型:将干燥后的物料加入注射成型机中,通过加热和加压的方式使其熔融并充满模具型腔,冷却后得到所需形状和尺寸的TPEE制品。
6.后处理:对制品进行必要的后处理,如热处理、调湿处理等,以提高其性能和稳定性。
四、TPEE的配方设计TPEE的配方设计是决定其性能的关键因素之一。
通过合理的配方设计,可以获得具有优异性能的TPEE材料。
以下是TPEE配方设计的主要考虑因素:1.硬段组成:聚酯硬段是TPEE的主要组成部分之一,其种类和含量决定了TPEE的耐热性和强度。
根据应用需求选择合适的聚酯二元醇和聚醚二元醇,并调整其比例,可以得到具有不同硬度和耐热性能的TPEE材料。
2.PTMG含量:PTMG是TPEE中的柔性链段,可以提高材料的柔韧性和耐低温性能。