軟質(zhì)聚氨酯泡沫是通過(guò)將多元醇混合物（包含催化劑、表面活性劑、發(fā)泡劑、開(kāi)孔劑等）與 TDI 或 MDI 異氰酸酯反應生產(chǎn)的。一旦泡沫固化，就可以將其切成碎片并用于無(wú)數不同的應用。這些泡沫最常用于家具、床上用品和汽車(chē)行業(yè)，用于制造座椅和床墊，以改善消費者的人體工程學(xué)并最大限度地提高舒適度。高性能泡沫和硬質(zhì)泡沫也用作汽車(chē)和航空航天工業(yè)輕量化的結構材料。

為了全面了解材料的機械性能，滿(mǎn)足人們對泡沫制品的各種要求，需要對泡沫進(jìn)行廣泛的測試。以下是部分常見(jiàn)的聚氨酯泡沫測試標準

? ASTM D3574 - 柔性蜂窩材料 – 板坯、粘合和模制聚氨酯泡沫

? ASTM D3575 - 由烯烴聚合物制成的柔性蜂窩材料的標準測試方法

? ASTM D3576 - 剛性多孔塑料泡孔尺寸的標準測試方法

? ASTM D348 - 微孔聚氨酯材料的標準測試方法

? ASTM D3453 -柔性蜂窩材料的標準規范—用于家具和汽車(chē)墊、床上用品和類(lèi)似應用的聚氨酯

? ASTM D 3768 - 微孔聚氨酯的標準測試方法-彎曲恢復

? ASTM D 3768 - 微孔聚氨酯的標準測試方法-高溫下垂

? ISO 2439 - 柔性多孔聚合物材料 - 硬度測定

其中，ASTM D3574這份標準被廣泛用于聚氨酯海綿的性能測試，該標準包含多個(gè)測試程序：

密度Density - Test A

密度是每單位體積的重量，表示為lbs/ft³ (pcf)。密度通常以克/立方厘米為單位，乘以62.4 以轉換為磅/立方英尺 (pcf)。密度可以從任何樣本大小獲得。密度與孔徑無(wú)關(guān)，即粗孔和細孔泡沫可以具有相等的密度。

除了ASTM D3574 Test A之外，還有以下測試泡沫密度的標準：

? ISO 845:2006

? JIS K6767:1999 第7.1節 (聚乙烯泡沫塑料)

? GB/T 6343-2009

? ASTM D1622/D1622M-14（硬質(zhì)泡沫）

? JIS K6401:2011 Section6.3

壓陷硬度Indentation Force Deflection (IFD) - Test B1

IFD（也稱(chēng)為“ILD”）是確定承載能力（牢固性或剛度）的一種測試方法，以泡沫的特定百分比變形時(shí)每50平方英寸磅力表示。

例如, 為了獲得25%R值，將一個(gè)50平方英寸的圓形壓頭壓入15英寸×15英寸×4英寸的泡沫樣品中，當它達到1英寸的撓度時(shí)停止，即4英寸厚度的25%。測試裝置記錄一分鐘后保持該泡沫壓痕所需的力（磅）。力的讀數越高，泡沫的承載能力就越高。

除了ASTM D3574 Test B1之外，還有以下測試泡沫IFD的標準：

? EN ISO 2439:2008(軟質(zhì)材料)

? JIS K6400-2:2012(軟質(zhì)材料)

? GB/T 10807-2006(軟質(zhì)材料)

? ASTM D5672/D5672M-15(軟質(zhì)材料)

壓陷系數Sag Factor

Sag Factor是65%R IFD與25%R IFD值的比率，用實(shí)數表示，有一個(gè)小數。壓陷系數給出了緩沖質(zhì)量的一個(gè)指示。壓陷系數值幾乎總是介于 3 和 1 之間，高值表明對 "觸底 "的阻力，接近 1 意味著(zhù)泡沫更容易觸底。

恢復率Recovery Ratio

恢復率是在測量25%撓度、65%撓度的IFD值時(shí)，釋放的25%R IFD與25%R IYD初始值的比率，然后再釋放到25%撓度?；謴吐室园俜直缺硎?。

引導系數 Guide Factor

引導系數是25%IFD與密度的比率，用整數表示。引導系數在確定不同密度的泡沫的相對牢固性方面很有用。它也被用來(lái)比較泡沫的經(jīng)濟性。引導系數越高，泡沫就越經(jīng)濟，因為您可以用較低的密度得到更堅硬的泡沫。

壓縮負荷變形Compression Force Deflection （CFD）-Test C

CLD也是一種堅固性的衡量標準，在給定的撓度百分比下以磅/平方英寸（psi）表示。 樣品尺寸為2英寸×2英寸×1英寸厚。在這個(gè)測試中，整個(gè)樣品被壓縮在50平方英寸的壓盤(pán)下。其程序與IFD相同。記錄25%R和65%R的數值。泡沫的通常做法是只指定25%R值。

IFD和CFD都可以在50%R或任何其他基于客戶(hù)/供應商協(xié)議的撓度點(diǎn)進(jìn)行測試。

壓縮永久變形百分比 Compression Set – Test D

壓縮變形百分比是衡量泡沫在兩個(gè)金屬板之間被壓縮后，在受控時(shí)間和溫度條件下的永久變形。標準條件是在70°C(158°F)下22小時(shí)，泡沫被壓縮到其原始厚度的一個(gè)百分比，通常為50%。壓縮變形表示為保持 "變形 "的原始厚度的百分比。舉例來(lái)說(shuō)。如果一個(gè)2英寸×2英寸×1英寸的樣品在壓縮前測量為1.00英寸，測試后測量為0.95英寸，那么它的壓縮集結值為5%，也就是說(shuō)，它沒(méi)有恢復原來(lái)厚度的5%。

除了ASTM D3574 Test D之外，還有以下測試壓縮永久變形百分比的標準：

? EN ISO 1856:2018(軟質(zhì)材料)

? GB/T 6669-2008(軟質(zhì)材料)

? GB/T 10653-2001

? ASTM D3575-20 Suffix B

? ASTM D1056-14 第50~56節

抗拉強度 Tensile Strength – Test E

抗拉強度是衡量拉開(kāi)面積為1/2平方英寸的泡沫所需的力量大小?？估瓘姸纫悦科椒接⒋绨鯏担╬si）表示?？估瓨悠繁磺谐蓡♀彔?，如下圖

除了ASTM D3574 Test E之外，還有以下測試抗拉強度的標準：

? EN ISO 1798:2008(軟質(zhì)材料)

? GB/T 10654-2001(軟質(zhì)材料)

? JIS K6767:1999 (聚乙烯泡沫塑料)

? ASTM D3575-20 Suffix T

? GB/T 6344-2008 (軟質(zhì)材料)

? GB/T 24451-2009 Clause7.9（慢回彈軟質(zhì)PU泡沫）

? GB/T 24451-2020（2021.2.1生效）

撕裂強度Tear Strength - Test F

撕裂強度是泡沫開(kāi)始撕裂后繼續撕裂所需力的量度，以磅/線(xiàn)性英寸 (pli) 表示。 當泡沫在應用中被縫合或釘住時(shí)，撕裂強度是一個(gè)重要的特性。

左邊：抗拉強度 右邊：撕裂強度

除了ASTM D3574 Test F之外，還有以下測試撕裂強度的標準：

? EN ISO 8067:2018(軟質(zhì)材料)

? GB/T 10808-2006(軟質(zhì)材料)

? JIS K6767:1999 (聚乙烯泡沫塑料)

伸長(cháng)率 Elongation

伸長(cháng)率是泡沫在破裂之前可以拉伸的程度的量度，并表示為其原始長(cháng)度的百分比。在測定拉伸強度的同時(shí)可以測量伸長(cháng)率。

以下標準均包含伸長(cháng)率的測試方法

? ASTM D3759/D3759M-05(2019) Procedure A、C、D

? ASTM D1000-17 第37-45節

? GB/T 30776-2014 方法A

? GB/T 7753-1987 （已廢止）

? ISO 29864:2018 method A

? EN 14410:2003 method A（廢止）

? JIS Z 0237:2009 Section 8

粘結強度 Bond Strength

粘合強度是分離兩個(gè)層壓在一起的基材所需的力的量度，以盎司表示。

氣流 Air Flow Test G

氣流測試用于衡量空氣通過(guò)泡沫樣品的難易程度。該測試包括將軟質(zhì)泡沫芯材試樣置于腔室上方的空腔中，并形成指定的恒定氣壓差。維持該壓差所需的空氣流速即為空氣流量值。

為了減少海綿產(chǎn)品的體積，通常會(huì )對海綿進(jìn)行壓縮。但當打開(kāi)時(shí)海綿應當恢復原來(lái)的高度。低氣流量的海綿壓縮后恢復緩慢。通過(guò)測試海綿氣流量，可以避免制作封閉或者緊縮的海綿。

落球回彈 Impact Resilience (Ball Rebound) – Test H

沖擊回彈力是對泡沫的彈性、回彈力或彈力的衡量，以回彈率的%表示，或稱(chēng)回彈率%。

樣品尺寸為4英寸×4英寸×2英寸

為了獲得回彈率，將一個(gè)16.3克、5/8英寸的鋼球通過(guò)一個(gè)透明的塑料管投到18英寸的泡沫上，每5%的回彈率都要做標記。執行三次投擲，三次讀數的平均值等于球返回到原來(lái)高度的百分比。

落球回彈測試設備

除了ASTM D3574 Test H之外，還有以下測試落球回彈的標準：

? ISO 8307:2018(軟質(zhì)材料)

? EN ISO 8307:2018(軟質(zhì)材料)

? GB/T10652-2001 (高聚物多孔彈性材料)

? GB/T 6670-2008(軟質(zhì)材料)

? Q/JLY J711185-2008 7.4

? QC/T 56-1993(2017) 第6.2節（汽車(chē)座椅襯墊材料）

疲勞試驗 Fatigue – Test I

疲勞是承載能力損失的量度，以百分比負載損失表示。

三種疲勞測試是：

靜態(tài)疲勞：先測量 25% 和 65% IFD值，然后壓縮海綿樣品至原始厚度的75%并保持22小時(shí)，釋放 30 分鐘，最后重新測試25% 和 65% IFD 值并計算力損失。

滾筒剪切疲勞：用一個(gè)不銹鋼滾筒在5小時(shí)或12小時(shí)內分別對泡沫樣品進(jìn)行8000或20000次的動(dòng)態(tài)疲勞。同時(shí)比較疲勞前后的IFD值，并計算出承載能力的百分比損失。

恒力沖擊疲勞：用一個(gè)平坦的水平壓盤(pán)對泡沫樣品進(jìn)行疲勞測試，在2小時(shí)內進(jìn)行8000次循環(huán)，或在19小時(shí)內進(jìn)行80000次循環(huán)。比較疲勞前后40%R IFD值，并計算出負載損失的百分比。

除了ASTM D3574 Test I之外，還有以下測試疲勞耐久的標準：

? EN ISO 3385:2014(軟質(zhì)材料)

? GB/T 18941-2003(軟質(zhì)材料)

? QB/T 2819-2006(軟質(zhì)材料)

蒸汽汽高壓釜老化 Steam Autoclave Aging – Test J

蒸汽高壓釜老化是在蒸汽高壓釜中處理泡沫樣品并重新測試特定物理特性以檢測泡沫在高溫和潮濕條件下明顯劣化的測試。

ASTM D 3574 Test J規定了兩組條件：

在 105 ± 3°C 下 3 小時(shí)，以及

在 125 ± 5°C 下 5 小時(shí)。

條件 1 通常用于聚酯泡沫，條件 2 用于聚醚泡沫。

干熱老化 Dry Heat Aging – Test K

干熱老化是在空氣循環(huán)烘箱中處理泡沫樣品并重新測試特定物理特性的測試，以檢測泡沫在高溫干燥的條件下的性能退化。該老化測試在 140°C + 2°C 下進(jìn)行 22 小時(shí)。

濕熱老化試驗 Wet Heat Aging – Test L

濕熱老化試驗是把海綿樣品放在50±2°C，95±5%RH的空氣循環(huán)箱中22小時(shí)，以檢測泡沫在濕熱試驗條件下性能的退化。

復原時(shí)間 Recovery Time – Test M

Test M用于測定慢回彈（粘彈性）海綿的回彈時(shí)間。測試需要使用IFD的設備，將圓形頂板下降到試樣頂部并施加4.5±0.5N的預載荷力，以1000mm±100mm/min的速度把試樣壓縮到75%的原始厚度并維持60±3s，然后把頂板以同樣速度回到5%的位置。樣品恢復到預載荷力4.5±0.5N的時(shí)間即為復原時(shí)間

滯后損失 Hysteresis Loss – Test N

滯后損失測試可以用IFD或者CFD開(kāi)展。以IFD為例，測試時(shí)先在試樣頂部施加4.5±0.5N的預載荷力并確定樣品的初始厚度，以50±5mm/min的速度壓縮樣品到75%的厚度后馬上以同樣速度移開(kāi)直到完全釋放。測量加載和卸載期間曲線(xiàn)下面積的差異，代表能量損失。

滯后損失是衡量軟質(zhì)泡沫在壓縮后恢復其原始支撐特性的能力的損失。

海綿認證

? 美國CertiPUR-US海綿認證

? 歐洲CertiPUR(EuroPUR)海綿認證

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