加工工艺对PTFE/PU应力-应变性能的影响

  PU的存在改变了薄膜的横向拉伸行为，在低于80℃时拉伸，PTFE基带发生断裂；同时该温度低于PU熔点，拉伸过程中PU承受较大的应力。

  PTFE基带的应力，基带在20℃的环境下拉伸，首先发现屈服现象，继而断裂。随拉伸温度的增加，基带的屈服伸长逐渐增大，且屈服强度下降。但在140℃时，未发现样品屈服。

  PU膜与PTFE基带的应力-应变曲线有显著不同。随拉伸温度升高，在相同的应变下，PU膜强度减小，140℃时由于PU薄膜开始熔融而造成强度显著降低。

  采用动态热机械分析仪测试了TPU薄膜横向在等速升温（升温速率为10℃/min）和恒定应力作用下应变随温度的变化。PU薄膜宽度为3mm，厚度为110μm。样品夹距3.5mm。PU样品应变随温度变化曲线，在低于90℃的情况下，PU受热开始膨胀，应变增加，但增加幅度较小；随后随温度的升高，大分子热运动增加，在内应力作用下薄膜发生热收缩，在曲线中表现为应变降低。在138℃附近，TPU材料由高弹态向黏流态转化，导致应变急剧增加。由于薄膜是在一端夹持，另一端在自由状态下受温，因此在高于160℃下，PU大分子可能取向而造成应变变化小。

  PTFE/PU的应力-应变曲线，随温度升高，共同拉伸膜应力-应变曲线形态发生明显变化。20℃条件下拉伸时，其屈服强度约为50%；当温度为80℃和120℃时，屈服伸长率均超过80%；当温度升高到140℃，强度明显下降到0.55MPa，并在伸长到82%时PU断裂。

  即使经过热定型，PU内仍存在残余内应力，薄膜冷却后PU发生收缩。当拉伸温度超过120℃时，PTFE/PU可以拉伸。高于140℃后PU熔融，长时间熔融会造成PU老化降解，恶化产品性能。在低于80℃时拉伸，PTFE基带发生断裂；同时该温度低于PU熔点，拉伸过程中PU承受较大的应力。即使经过热定型，PU内仍存在残余内应力，薄膜冷却后PU发生收缩。