聚氨酯软泡的分类及压陷硬度的测试方法
压陷性能是用来反映软质聚氨酯泡沫承载能力，柔软性和舒适性的物性指标。美，日，德，英等国不仅将其列为软泡必检项目，而且依据25%压陷硬度(简称25%IFD)对产品分类定价。
例如，美国材料实验协会标准 等级号 25%IFD/N 65%/25%
ASTM D 3453 “软泡——家具， 196 196±18 1.9
汽车缓冲坐垫，衬垫及类似用途 151 151±14 1.9
聚氨酯的标准规格”将聚氨酯软泡 120 120±14 1.9
分为六个级别(见右表) 93 93±14 1.9
67 67±14 1.8
40 40±14 1.8
国际标准ISO 5999“除地毯衬垫外聚氨酯泡沫塑料规格” ，日本工业协会标准 JIS K 6401“承载用软质聚氨酯泡沫垫材”，英国标准 BS 3379“承载用软质聚氨酯泡沫塑料规范”等，则将软泡从25%压陷硬度30N到600N分为12个等级。我国是依据密度进行分类。
聚氨酯软泡压缩硬度测试方法简介
压陷硬度通常包括：25%，40%，65%压陷硬度及65%/25%压陷比(压陷硬度特征)等指标。
GB/T10807“软泡塑料(聚合材料)压陷硬度试验方法”是我国用于压陷硬度的物性测试的国家标准，1989年开始实施。该标准规定：一定环境条件下，用直径200毫米圆形压盘，以(100±20)毫米/分钟的速度对标准尺寸{(380-400)毫米×(380-400)毫米×(50-52)毫米}的试样进行压陷，记录下指定变形时(如压缩25%，40%，65%)的压陷力，即测得压陷硬度。作为压陷性能指标。
不同厚度软泡样品压陷硬度数值的换算
一般来说，随着软泡制品 厚度 25%IFD 65%IFD
厚度增加，25%IFD与65%IFD 25毫米 325 N 100 N
及65%/25%压陷比都有不同程 50毫米 413 N 122 N
度的上升。如右图 75毫米 502 N 143 N
100毫米 590 N 165 N
从右图知： 25%IFD线性方程为：F =0.867×H +78.3
65%IFD线性方程为：F = 3.533×H +236.7
因此，国标GB/T10807用50毫米测得硬度值不能代表在家具，汽车，包装，衬垫等行业中使用的软泡产品为：100毫米，75毫米，25毫米厚时的真实硬度值。另外有时因产品尺寸规格所限，也可能无法测定其实际应用时的硬度值。
右表是几种厚度样品的 厚度 25%IFD相对值 65%IFD相对值
25%压陷硬度及65%压陷 50毫米 100% 100%
硬度与50毫米厚试样的相 100毫米 132% 170%
对比例。因此可通过GB/T 75毫米 108% 116%
10807 方法测试值近似地了 25毫米 91% 86%
解实际应用中泡沫的硬度值。
用50%压缩负荷近似换算成压陷强度
实际生产时可能无法按国标GB/T 10807 标准取样。若用薄试样叠加达到标准厚度进行测试，则压陷硬度值会偏低，而耐疲劳性能比实际的好。
采用较小试样，参照原SG 252 标准，测定其50%形变时的压缩负荷值(简称50%CFD.)。样品尺寸50MM*50MM*50MM，压缩速度100MM/MIN，在试样50%形变时维持30秒厚，读出压缩负荷值，并用样品的回弹值和密度值进行修正，可近似换算出按GB/T 10807 测定的压陷硬度值。换算公式如下：
F25%I = 8.66×F50%C-0.8R + P
F65%I = 28.4×F50%C-0.016×R×R +0.025×P
I为压陷硬度，C为压缩负荷，R为回弹率，P为密度KG/M3
实验结果对比见下表
密度 回弹率 50%CFD/N 25%IFD/N* 25IFD/N# 65%IFD/N* 65%IFD/N#
47.1 62% 14.0 112 119 395 391
55.5 65% 16.8 140 149 466 486
71.2 51% 21.3 222 215 693 689
*为实测值， #为计算值
另外需注意的是，CFD(压缩负荷)与IFD(压陷硬度)的差别主要在试验方法。前者用大于试样表面的压盘压缩试样，后者用小于试样表面的压盘来压陷试样。因而CFD仅能反映软泡试样的承载能力，IFD则除了反映承载能力外还能反映式样的舒适性。
压陷性能测试的影响因素
温度，湿度的影响： 测试环境，温度23±2摄氏度，湿度45%-55%，以保证数据准确性。温度升高会降低压陷硬度值，较大湿度会降低压陷硬度值。
预压次数及深度的影响： 预压陷的次数及深度在促使软泡试样开孔率提高的同时，也相当于给泡沫做疲劳试验，影响泡沫的压陷性能。
密度梯度的问题： 测试压陷硬度时出现以下现象：25%压陷硬度特别小或65%压陷硬度特别大，或两者兼而有之，导致65%/25%特别大，超过4到5，这就是泡沫密度存在从上到下的梯度现象，即使实验结果达到有关技术指标要求，也应对此情况判定为试样不合格。
国外压陷性能的测试差异
发达国家对软泡测试较全面。
ASTM D 3574检测标准：
支撑因子：英文Support factor，缩写SF,定义 F65%I/F25%I, 压陷比
引导因子：Guide factor(CF), F25%I/d，成本优势
初始硬度(柔软因子)：Initial hardness factor(IHF), F25%/F5%I,表层柔软
硬度指数：Uardness index， F50%I, 表征内容，硬度
形变弹性：Indcntation modulus(IM),(F40%I-F20%I)/F20%I,承载与变形的弹性
弹性不规则因子：Modulus irregularity factor(MIF),2×F20%I-F40%I,舒适度
恢复因子：Recovery factor(RF), F25%H/F25%I, 挠曲恢复性能
JASO B 408 检测标准：
残留形变率：S=[(h0-h1)/h0]×100%，材料挠曲性能。
滞后损耗率：压陷曲线加压面积及滞后损耗面积之比。材料挠曲性能。
沉度：加载10N时的变形量。 材料的柔软性。
下沉量：加载20N时，下沉变形量。 材料的柔软性。
静态弹性指数：加载20N时，加压曲线的正切值。 材料的柔软性。
注：I是压陷硬度。 F25%H表示在第一次测定25%压陷硬度与65%压陷硬度并回复原状后再测的25%压陷硬度。 H0与h1分别为加载50N与5N负荷并恢复后的厚度。 D表示密度(KG/M3)
测试方法上的差异
下表是GB/T 10807与ASTM D 3574和JASO B 408压陷硬度测试方法对比
标准名 尺寸 速度 预压次数 预压变形量 预压停留时间 断点读数时间
10807 38*38*5 100 3 70% 0分钟 30秒
3574 38*38*2 50 2 70%-80% 6分钟 60秒
B 408 38*38*5 50 1 75% 3-5分钟 20秒
注：GB/T 10807与ISO 2439“聚合物微孔软质材料---压陷硬度”的测定方法相同。尺寸单位厘米。速度单位毫米每分钟。
下表是不同测试方法测定压陷硬度结果对比
试验方法 25%IFD 65%IFD 65%I/25%I压陷比
GB/T 10807 140N 466N 3.3
ASTM D 3574 123N 372N 3.0
JASO B 408 145N 496N 3.4
以上江苏省聚氨酯产品质量监督检验站
附录：
常用单位换算
1千克=2.2 磅 1千克=9.8牛顿 1盎司=28.35克 1英寸=2.54厘米
某机样数据要求传真：
F65%I/F25%I质量回弹系数。 F40%I. P40%压陷40%的压强。 F25%I, F65%I
密度，回弹率%
