CNTs/TPU复合材料的制备与性能研究(10)
(1) 拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服极限(M Pa)
σ=p/(b*d) (2.1)
其中p为最大负荷或断裂负荷或屈服负荷(N)；b为试样工作部分宽度(mm)，d为试样工作部分厚度(mm)。
(2) 断裂伸长率ε(%) ε=(L-Lo)/Lo (2.2)
其中L为试样原始标距(mm)；Lo为试样断裂时标线间距离(mm)。
图2.3 万能材料实验机及实验样品
2.3.3 橡胶硬度计
硬度是物质受压变形程度或抗刺穿能力的一种物理度量方式。邵氏硬度是指用邵氏硬度计测出的值的读数，它的单位是“度”，其描述方法分A、D两种，分别代表不同的硬度范围，90度以下的用邵氏A硬度计测试，并得出数据，90度及以上的用邵氏D硬度计测试并得出数据。所以，一般来讲对于TPU弹性体，本文采用LX-A型邵氏橡胶硬度计(如图2.5)对所制备复合材料的硬度进行测试。
测试方法：用邵氏硬度计插入被测材料，表盘上的指针通过弹簧与一个刺针相连，用针刺入被测物表面，表盘上所显示的数值即为硬度值。
图2.5 LX-A型邵氏橡胶硬度计
2.3.4 接触角测量仪
(1) 接触角
液体对固体的接触角测试所用仪器为接触角测量仪，其测试原理为：一个水平放置的光滑固体表面上，滴一滴液体。若液体不能铺展，将形成一个平衡液滴，平衡形状取决于固体表面能、液体表面能以及固-液界面能间的平衡关系。液-固界面水平线与气-液界面切线形成的相对夹角，称为接触角α[20]。该仪器能测量各种液体对各种材料的接触角。其示意图如图2.6(a)所示。通过接触角测量仪测量出h和l的值按公式(2.3)便可求出接触角α。接触角的大小可以反映聚氨酯材料的疏水性能的好坏。本文所用接触角测量仪如图2.6(b)所示。
接触角α的计算公式：
α=2*{arctan[h/(0.5*l)]} (2.3)
接触角(α)是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线与固-液交界线之间的夹角，是润湿程度的量度。当α=0，完全润湿；当α﹤90°，则固体是亲液的，即液体可润湿固体，其角越小，润湿性越好；当α=90°，是润湿与否的分界线；若α>90°，则固体是憎液的，即液体不润湿固体，容易在表面上移动，不能进入毛细孔；当θ=180°，完全不润湿。
图2.6(a) 接触角示意图 图2.6(b) 接触角测量仪
(2) 表面自由能
通过公式(2.4)计算表面能：
(2.4)
式中有 和 两个未知数，但只要找到两个已知 和 的探测液体，测二种液体在固体表面的接触角，分别把液体的表面张力和接触角的数据代入上式，即可得两个独立的方程，解此方程组即得 和 。