一、有關“彈性”概念的厘清

有幾個概念，如①彈性、②打擊彈性（回彈性）、③彈性與模量、④壓縮永久變形（compression set）、⑤扯斷永久變形等，它們之間的關系，不易表述清楚，現大致解說一下：

①壓縮永久變形

是彈性體材料在一定溫度下，被壓縮至一定比例，比如75%，并維持一定時間后，發生永久性變形的量與原始壓縮高度的比例百分比，最大是100%（一點都沒有恢復），最小是0%（沒有變形）。

例如，40%壓縮永久變形表示，此熱塑性彈性體只恢復了被壓縮厚度的60%。100%壓縮永久變形則表示此熱塑性彈性體無絲毫恢復，也就是說，它保持了被壓縮的狀態。

通常采用的ASTM D395 B方法要求使材料壓縮到25%（一般較軟硬度的TPE要求壓縮的比例大），并在設定指定溫度烘箱中，保持一定的時間。拿出烘箱，松開壓縮變形器具，任壓縮試樣復原30分鐘后再測量此試樣的厚度減少百分比。

溫度采用：23 °C（室溫）、70 °C、100°C、125°C、150°C；

時間采用：22h、70h、168h（1星期）、1000h（42天）。

往往壓縮永久變形易與蠕變相混淆。然而，壓縮永久變形是在某一恒定的應變條件下所發生變形的量，而蠕變則是在某一恒定應力條件下所發生變形的量。

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②扯斷永久變形

是是彈性體材料在一定溫度下，被拉至斷裂后，發生永久性變形的量與原始試樣尺寸比值的百分比，最小是0%（沒有變形），最大是X%=扯斷伸長率（斷裂伸長率）。

③彈性

物體受外力作用變形后，除去作用力時能恢復原來形狀的性質叫做彈性，它表示彈性體分子鏈段和側基內旋轉的難易程度，或是彈性體分子鏈柔順及分子間作用力的大小。對于硫化橡膠或者TPV，其彈性還與交聯網絡密度及規整性有關。

④回彈性

是在定負荷(或定能量)條件下，測定恢復原來形狀的時間，或者反彈力的大小，其時間得長短、反彈力的大小與彈性體的彈性模量有直接的關系，表述的彈性體抵抗外力變形的反應能力和反應強度。也就是回彈性是用來描述彈性大小的量值。

我們通常俗話講，某某材料彈性好，實際上表述的就是某材料回彈性好。打個比較好理解的比喻：彈性好，相當于是海綿床墊的感覺，回彈性好，相當于是彈簧床墊的感覺。

⑤彈性與模量

實際上解釋“彈性模量“”比較合理：

彈性模量，英文名稱：Elastic Modulus，

定義：材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律），其比例系數稱為彈性模量。單位：達因每平方厘米。

意義：彈性模量可視為衡量材料產生彈性變形難易程度的指標，其值越大，使材料發生一定彈性變形的應力也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應力作用下，發生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產生單位彈性變形所需要的應力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標，相當于普通彈簧中的剛度。

彈性模量E是統稱，常見的拉伸模量、彎曲模量、剪切模量G（也稱剛性模量）、體積模量B均滿足胡克定律，它們都是彈性模量E。

拉伸模量和壓縮模量均隸屬于楊氏模量，只是一個是縱向拉伸，一個是縱向壓縮。通常，楊氏模量就是指拉伸模量，也即是沿縱向的彈性模量E。

E=2G(1+v)=3B(1-2v)，v為泊松比

二、各“彈性”指標與熱塑性彈性體結構及相互之間關系

2.1.?彈性與壓縮變形恢復

硫化橡膠壓縮永久變形的大小，涉及到硫化橡膠的彈性與恢復。有些人往往簡單地認為橡膠的彈性好，其恢復就快，永久變形就小。這種理解是不夠的，彈性與恢復是相互關聯的兩種性質。但有時候，橡膠的本質沒有發生根本的變化，永久變形的大小主要是受橡膠恢復能力的變化所支配。影響恢復能力的因素有分子之問的作用力(粘性)、網絡結構的變化或破壞、分子問的位移等。當橡膠的變形是由于分子鏈的伸張引起的，它的恢復(或永久變形的大小)主要由橡膠的彈性所決定：如果橡膠的變形還伴有網絡的破壞和分子鏈的相對流動，這部分可以說是不可恢復的，它是與彈性無關的。所以，凡是影響橡膠彈性與恢復的因素，都是影響硫化橡膠壓縮永久變形的因素。

2.2.?彈性與扯斷永久變形

我們常說天然橡膠的彈性很好，但它的扯斷永久變形往往是很大的，這主要是天然橡膠伸長率很大，伸長過程中造成網絡的破壞及分子鏈的位移很大，斷裂后的恢復歷程長和不可恢復的部分增加。如果以定伸長的永久變形作比較，天然橡膠的永久變形就不一定很大了。

2.3.?壓縮變形與拉伸變形

說到扯斷永久變形，還有一個定伸變形，都屬于拉伸變形，定伸變形即把彈性體材料拉伸至指定長度（比如拉伸100&）后，發生的變形量百分比。

通常壓縮變形好，拉伸變形也好，但沒有真正對應的關系，壓縮變形考察的是材料經過壓縮后的，恢復能力，而拉伸則是考察拉伸后的恢復能力。

通常對于硫化橡膠來說，壓縮變形和拉伸變形更具有參考性，而熱塑性彈性體的壓縮變形和拉伸變形，受溫度的影響非常敏感，溫度升高，壓縮變形性能急劇變差（壓縮變形值變大），當然，相對來說TPV要好點。

另外苯乙烯類熱塑性彈性體的拉伸變形，可以做的很好，而壓縮變形變形很難超過橡膠，推測的原理：壓縮變形使熱塑性彈性體2相材料（塑料+苯乙烯類彈性體）都受到了變形，最終導致塑料相的變形難以恢復，所以壓縮變形大，而在拉伸變形時候，只是苯乙烯類彈性體受到了變形，而其中的塑料作為分散相，在拉伸的過程中，并沒有受到變形，所以，拉伸回復非常好。

2.4.?變形與熱塑性彈性體結構與組分的關系

對于TPV來說，EPDM含量高，交聯程度高，填充油低，EPDM中的乙烯比例低，則變形性能更好；對于其中的聚丙烯，通常抗沖聚丙烯對低溫壓縮變形有幫助，而均聚PP則高溫壓縮變形好。

對于TPE-S來說，SEBS含量高，EB端分子量大，填充油低，塑料相少，則變形性能更好，星型的SEBS比線性的好，SEEPS比SEBS好。

2.5.?彈性與回彈性的困惑

有時候，客戶說需要彈性好，通常是需要回彈性好，正如上面講到回彈性好的材料，彈性模量大，彈性模量大，則剛性大。也就是彈性體的硬度需要比較高！這么說大家是不是比較暈乎呢？

所以，實際上，客戶說要求彈性好，是要求2個方面，①是硬度，希望比較軟，②是回彈性，希望回彈速度快，回彈有力。所以，客戶的要求是矛盾的，當然平衡的比較好的彈性體材料還是有的，比如TPU、TPEE等彈性體材料。

一般來講，彈性體的定伸強度，比如100%定伸強度比較高的材料，回彈性好，也就是應力應變曲線比較陡的材料，回彈性體佳。如下圖所示：

注：本文部分參考塑伯TPE，由美特高端TPV/TPE工程師改編。