ASTM D3574 是美国材料与试验协会(ASTM International)发布的标准,主要用于测试软质泡沫塑料(如:聚氨酯泡沫、EVA 泡沫、PU 泡沫等)的物理性能。这个标准涵盖了多项对泡沫材料的测试方法,通常用于评估泡沫的硬度、回弹、压缩形变、气孔结构、耐用性等性能,这些数据对鞋垫、家具垫、床垫等产品的质量控制至关重要。
ASTM D3574 的主要测试项目
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回弹率(Resilience)
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该测试方法测量泡沫材料的弹性恢复能力,即在受到压缩后,泡沫材料的恢复程度。
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回弹率是泡沫材料的一个关键性能,常用于衡量材料在负荷解除后恢复原状的能力。
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压缩永久形变(Compression Set)
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测量泡沫在长期受压后的永久变形程度,判断材料的耐用性。压缩永久形变较小的泡沫材料,意味着其在长时间使用后不容易变形或塌陷。
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常见的测试为:压缩 50%(或其他压缩比),然后在一定温度(通常是 70℃)下放置 22 小时,最后测量恢复后的形变。
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硬度(Hardness)
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该测试用来测量泡沫的硬度,通常采用Shore A 或 Shore C 硬度计。硬度与泡沫的密度和发泡结构密切相关。
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硬度常常用于评价泡沫材料的舒适性和支撑性。
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厚度恢复率(Thickness Recovery)
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测试泡沫在受到一定压力后,恢复原始厚度的能力。一般来说,好的泡沫材料在压缩后的恢复能力较强,能保持舒适感。
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压缩应力应变(Compression Load Deflection, CLD)
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该测试用于测量泡沫材料在特定压缩比下的应力响应,通常以 25% 和 40% 的压缩比进行测试。该测试能够帮助我们判断泡沫材料的支撑性和弹性。
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剪切强度(Shear Strength)
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测试泡沫在受剪切力作用下的强度。通常用于测量泡沫在承受一定外力下的稳定性和韧性。
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压缩强度(Compression Strength)
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测试泡沫在一定厚度下,受到最大压力时的强度,通常用于评估泡沫的承重能力。
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气孔结构(Porosity / Density)
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泡沫的气孔结构直接影响其舒适性和性能。ASTM D3574 还可以用来评估泡沫材料的密度和孔隙度。
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ASTM D3574 测试步骤简述
1. 回弹率测试:
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这项测试将泡沫样品放置在一个标准的跌落装置上,然后让一个已知质量的重物从一定高度自由落下,撞击泡沫。
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测量撞击后泡沫回升的高度,回升高度与原始高度的比值即为回弹率。
2. 压缩永久形变测试:
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将泡沫样品在50%的压缩比下,施加一定压力,并放置在70℃的环境中22小时,然后移除压力源,测量泡沫恢复后的厚度变化。
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永久形变 = 压缩后的高度变化 / 原始高度 × 100%
3. 硬度测试:
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使用Shore A 或 Shore C 硬度计对泡沫样品进行硬度测试。通过按压硬度计的测量头并读取测量值,得出泡沫的硬度数值。
4. 压缩应力应变测试:
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泡沫样品在不同的压缩比下(如 25% 或 40% 压缩)被压缩,然后测量对应的应力值。这个测试帮助我们了解泡沫在实际使用过程中的压缩特性。
ASTM D3574 标准的实际应用
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质量控制: 该标准帮助制造商和供应商确保泡沫材料符合产品要求,比如鞋垫、床垫、汽车座椅等产品的舒适性和耐久性。
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产品对比: 制造商通过 ASTM D3574 测试可以对不同供应商的材料进行对比,确保选择最合适的材料。
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客户需求: 当客户要求定制或特定性能的材料时,使用 ASTM D3574 测试能够提供具体数据,帮助满足这些要求。
ASTM D3574 的优势:
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标准化:提供了一套统一、系统的测试方法,全球范围内的制造商和测试实验室可以参考。
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数据可靠性:通过标准化的测试,获得的测试数据更加可靠和公正。
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多维度评估:不仅仅评估材料的硬度、回弹,还涵盖了材料的耐久性、压缩性能、承重能力等多个维度,帮助全面了解泡沫材料的性能。