Độ Cứng Của Vật Liệu Polyurethane - Cao Su Viet

Độ cứng là một thông số kỹ thuật quan trọng của polyurethane nói riêng và vật liệu cao su nói chung. Hai thang đo độ cứng thường được dùng là Shore A và Shore D. Cấu tạo chính của một dụng cụ đo độ cứng thông thường là một đầu đo nhô ra khỏi một đế phẳng, nó có khả năng thụt vào. Đầu còn lại đè sát vào lo xo. Khi đo mẫu, đầu đo bị ép vào bên trong làm lo xo di chuyển và được ghi nhận bằng đồng hồ hoặc hiển thị số. Mẫu thử càng cứng thì đầu đo bị ép vào trong càng nhiều.Độ cứng của vật liệu polyurethane chịu tác động không lớn bởi tỷ lệ chất kết mạng sử dụng. Nếu chỉ sử dụng 80% mức chất kết mạng lý thuyết thì các tính chất cơ bản của vật liệu đã khác biệt nhiều so với trường hợp sử dụng mức 100%. Tuy nhiên, độ cứng của vật liệu polyurethane thay đổi không đáng kể nếu ta sử dụng ít đi hoặc nhiều hơn mức chất kết mạng cần thiết. Đồ thị dưới đây sẽ minh họa cho tính chất này.

Từ đồ thị, ta thấy độ cứng của vật liệu polyurethane từ mức 80% tới 115% thay đổi không đáng kể (khoảng 4 Shore A đối với chất kết mạng MOCA và khoảng 2 Shore A đối với chất kết mạng Ethacure 300). Ngoài ra, ta cũng nhận thấy rằng nếu sử dụng chất kết mạng ít hơn một chút so với lượng dùng lý thuyết thì độ cứng sẽ tăng lên.Đối với những vật liệu polyurethane mềm, độ cứng dưới 75 Shore A. Tính chất biến dạng nén bị ảnh hưởng rất nhiều bởi yếu tố hình dạng (shape factor). Nó là tỷ số giữa diện tích một bề mặt chịu tải và tổng diện tích bề mặt tự do. Mẫu thử có yếu tố hình dạng càng thấp, càng dễ bị ép nén. Hình vẽ sau sẽ minh họa rõ hơn vấn đề này.

Ta thấy mẫu thử dạng khối lập phương có yếu tố hình dạng là 0.25, trong khi khối hình trụ là 0.28. Dưới cùng một ứng suất tác động trong quá trình thí nhiệm (7 MPa), mẫu khối lập phương bị nén nhiều hơn. Điều này nhấn mạnh rằng trong các thí nghiệm ép nén, việc chuẩn bị mẫu (hình dạng, kích thước) có ảnh hưởng rất lớn đến kết quả thí nghiệm.Tóm tắt từ tài liệu Castable Polyurethane Elastomer, Ian Clemitson, CRC Press, 2008, trang 122 - 125Giới thiệu: Nhóm p - vLAB Nguồn: Độ cứng của vật liệu polyurethane (dvm)