高分子材料制成的配件在硬度上有何差異？

1.材料類型與基本性質(zhì)：

*橡膠/彈性體：如天然橡膠、硅橡膠、聚氨酯彈性體。這些材料分子鏈高度柔順，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)允許大形變后恢復(fù)。

*熱塑性塑料：這是龐大的類別，硬度范圍廣。

*柔性塑料：如低密度聚乙烯、軟質(zhì)聚、熱塑性聚烯烴彈性體。硬度通常低于邵氏D55，甚至接

*通用/半剛性塑料：如聚、高密度聚乙烯、ABS、聚。硬度在邵氏D60-85之間。提供良好的剛性和韌性平衡。

*工程塑料：如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯。硬度通常在邵氏D70-90之間。具有較高的剛性、強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。

*塑料：如聚醚醚酮、聚酰、聚苯硫醚。硬度可達(dá)邵氏D90以上，接近甚至超過某些金屬，具有極高的剛性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。

*熱固性塑料：如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯。固化后形成高度交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)，分子鏈運(yùn)動(dòng)受限。

2.分子結(jié)構(gòu)與微觀形態(tài)：

*分子量及分布：分子量增大通常提高強(qiáng)度和韌性，對硬度影響相對復(fù)雜，但高交聯(lián)度材料分子量影響較小。

3.添加劑與改性：

*增塑劑：加入增塑劑（如軟質(zhì)PVC中的鄰苯二甲酸酯）能顯著降低硬度、模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，提高柔韌性。

*填充劑：加入剛性填料（如玻璃纖維、碳纖維、碳酸鈣、滑石粉）能大幅提高硬度、剛性、強(qiáng)度和耐磨性。玻璃纖維增強(qiáng)塑料的硬度可比基礎(chǔ)樹脂提高一個(gè)等級（如從邵氏D70提升到85+）。

*增強(qiáng)劑：類似填充劑作用，顯著提升硬度和機(jī)械性能。

4.硬度測試方法：

*常用邵氏硬度計(jì)（ShoreDurometer）測量高分子配件硬度。

*邵氏A：適用于較軟的彈性體和柔性塑料（范圍約0A-100A）。

*邵氏D：適用于較硬的塑料和剛性彈性體（范圍約0D-100D）。

*不同方法（邵氏AvsD,洛氏硬度，球壓痕硬度）結(jié)果不能直接比較。

5.溫度影響：

*高分子材料的硬度對溫度敏感。溫度升高導(dǎo)致分子鏈段運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)，材料變軟，硬度下降；溫度降低則使材料變硬變脆，硬度升高。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是表征這一變化的關(guān)鍵點(diǎn)。