一般而言，在聚氨酯弹性纤维的分子结构中，软段部分的相对分子质量越大，纤维的断裂伸长率和弹性回复率越高。聚醚型聚氨酯弹性纤维比聚酯型聚氨酯弹性纤维弹性回复率高。表7-5是几种聚氨酯弹性纤维的物理-力学性能。
表7-5 几种聚氨酯弹性纤维的物理-力学性能①
①相对湿度65%，20℃；②杜邦公司生产；②Firestone公司生产；④美国橡胶公司生产；⑤美国环球公司生产。
弹性纤维的物理-力学性能测试方法比较特殊，要正确地测试出弹性纤维的物理-力学性能，必须考虑以下几个因素。
1.弹性丝滑移在测试弹性纤维的伸长率及其应力-应变性能时，由于在高的拉伸应力作用下，纤维的线密度减少，因而给测量带来困难。试样在拉伸过程中，两夹具之间产生的纤维细颈现象是由于在应力作用下弹性丝在夹具中的滑移所致。这就使得应力的读数不稳定及测试结果的不准确。为此，可以在长条试样的工作长度两端做好标记，在样品拉伸时测量两标记之间的长度，进而计算伸长率和应力-应变关系，也可以用特制的夹具，使样品在两夹具中不滑移。
2.线密度的影响测试时的另一个问题是线密度的减小。纤维在高伸长率下测试时，由于线密度的减小而导致拉伸开始时纤维每特克斯（每特）的应力与伸长后每特的应力有较大的差值。
3.滞后现象弹性纤维在纺丝及加工处理过程中，经过循环多次得到拉伸和松弛经常出现滞后现象，因此简单的应力-应变曲线就不能预示弹性纤维的性能。用循环测试方法，即用仪器将纤维拉伸到一定范围，然后松弛，再拉伸，再松弛，如此多次循环，即可测出纤维服从于此机械条件下的不同循环次数的滞后曲线。最明显的性质变化在第一、第二循环之间，之后的循环只产生较小的影响。到第五循环以后，只产生小的变化和不重要的变化。
4.永久形变由滞后现象直接导致另一性质是永久形变。永久形变是纤维经循环拉伸和松弛后，纤维相对长度的增加量。形变有一部分随着时间的延长可以消失，而另一部分是永久存在而不能消失。永久形变随着操作时拉伸的程度和弹性纤维品种的不同而不同。它通常是由于拉伸时分子之间键的破坏而产生滑移，以及继续拉伸时新键生成而产生的。拉伸后形变能完全恢复，就意味着无永久位移或没有发生分子流动。
5.应力衰减应力衰减是当弹性纤维保持在一定的拉伸状态时，应力相对减小的现象。应力衰减也是一种力或“强力”的损失，它是由于弹性纤维内部分子链的变形或应变引起的，随着时间和拉伸程度的变化而变化。大多数应力衰减发生在最初的30s内，5min以后的衰减量则变得非常小。
6.强度弹性纤维的强度或抵御外力作用的力是指纤维在特定的伸长情况下所产生的应力，它可用cN/tex（或cN/dtex）来表示。它是弹性纤维使织物具有保持力或形状稳定的标志。
弹性纤维的强度是比较低的，其大小依赖于弹性纤维固有的性质。一般情况下，聚氨酯弹性纤维的强度大于橡胶弹性纤维。
（二）聚氨酯弹性纤维的耐化学性能
聚氨酯弹性纤维的耐化学性质一般优于橡胶弹性纤维，原因在于聚氨酯分子链内无双键存在。聚氨酯弹性纤维耐化学药品性见表7-6。
表7-6 聚氨酯弹性纤维耐化学药品性能
①AATCC为美国纺织化学家和染色家协会标准。
聚醚型聚氨酯弹性纤维耐水解性较好，但耐光、耐热性较差，而聚酯型聚氨酯弹性纤维则耐碱、耐水解性稍差，但耐光、耐热性较好。聚氨酯弹性纤维织物在洗涤时应避免使用次氯酸钠型漂白剂。聚氨酯弹性纤维能溶于强极性溶剂，如二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基乙酰胺（DMAc）对其均有良好的溶解作用。
（三）染色性能(www.xing528.com)
聚氨酯弹性纤维是一种可以使用染料染色的弹性纤维，且可以使用所有类型的染料。酸性染料可染出色彩鲜艳，耐水洗、耐日光的产品。聚氨酯弹性纤维所用染料的染色性能见表7-7。
表7-7 几种染料对聚氨酯弹性纤维的染色性能比较
当聚氨酯弹性纤维以包覆纱线方式使用时，仅需将包覆纱染色即可。传统的染色设备如浸染机、卷染机、轧染机均可用于聚氨酯弹性纤维的染色。
（四）聚氨酯弹性纤维的特性
1.线密度小聚氨酯弹性纤维的线密度范围为22～4778dtex，最细可达11dtex。而最细的挤出橡胶丝约为180号（折合156dtex），比聚氨酯弹性纤维粗十几倍。
2.强度大，延伸性好聚氨酯弹性纤维是弹性纤维中强度最大的一种，强度为0.5～0.9cN/dtex，是橡胶丝强度的2～4倍。由于聚氨酯弹性纤维在同样伸长下比橡胶丝具有更大的张力（模量高），所以其织物具有更高的松紧度。
聚氨酯弹性纤维的断裂伸长率为500%～600%，和橡胶丝相差无几。另外，在湿润状态下聚氨酯弹性纤维的强度和断裂伸长率与干态时几乎无差异。
3.弹性回复好聚氨酯弹性纤维的瞬时弹性回复率可达90%以上（伸长400%时），与橡胶丝相差无几。
4.白度保持性好无光聚氨酯弹性纤维（在生产过程中添加了钛白粉）本身呈白色，在聚合过程中还添加了少量的抗紫外光剂和黄变防止剂，故具有较好的耐日光、耐烟熏（耐大气烟雾）性，白度保持好。
5.耐热性较好聚氨酯弹性纤维的软化点（或黏结温度）约为200℃，分解温度约为270℃，优于橡胶丝，在纤维中属于耐热性较好的品种。
6.吸湿性较好橡胶丝几乎不吸湿，而聚氨酯弹性纤维在20℃，65%的相对湿度下，回潮率为1.1%，虽然比锦纶、棉、羊毛等纤维的回潮率小，但优于涤纶和丙纶的吸湿性。
7.耐光性好聚氨酯弹性纤维的耐光性明显优于橡胶丝，在日晒牢度实验仪中，同时对聚氨酯弹性纤维和橡胶丝照射40h，发现橡胶丝的强度几乎完全丧失，而聚氨酯弹性纤维的强度只下降20%；照射60h后，橡胶丝的断裂伸长率保持率为零，而聚氨酯弹性纤维延伸度保持率为80%。
8.手感柔软聚氨酯弹性纤维是一种黏结复丝，粗看起来像一根单丝，但实际上它是由多根单丝黏结而成，单丝之间不发生分离。由于这种黏结复丝的单丝线密度较细，并且单丝间有适当的间隙，故手感柔软，耐挠曲性好。而挤出橡胶丝根圆形截面的单丝，且直径较粗，所以手感发硬，耐挠曲性差。
9.染色性好橡胶丝不能染色，而聚氨酯弹性纤维的染色性很好。详见表7-7。
10.耐磨性好为了比较聚氨酯弹性纤维和橡胶丝的表面耐磨性，在同样条件下进行试验，即先将试样赋予49.0mN的预张力，然后将它们放在表面具有砂粒状凹凸的圆筒上，以100r/min的转速进行磨损实验，直至试样磨断为止，用磨断时的回转数表示耐磨性，其结果见表7-8。
表7-8 聚氨酯弹性纤维和橡胶丝的表面耐磨性
11.耐化学药品性好聚氨酯弹性纤维具有优良的耐化学药品性，与橡胶丝相比，它具有极好的耐油性（表7-6）。
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