衡量聚氨酯耐磨性能的常用测试方法有哪些?(如Taber磨耗、阿克隆磨耗)

衡量聚氨酯耐磨性能的常用测试方法有哪些?(如Taber磨耗、阿克隆磨耗)

当我们称赞聚氨酯鞋底经久耐用、传送带寿命超长时,我们其实是在赞美它的耐磨性能。但“耐用”不是一个模糊的概念,在工业界,它是一系列精确测试数据支撑的科学判断。今天,我们就来盘点一下那些衡量聚氨酯耐磨性能的“试金石”。

为什么需要标准测试?

想象一下,如果没有标准测试,A厂家说我的轮子能跑1000公里,B厂家说我的能跑1500公里,但他们的测试条件完全不同,这样的比较毫无意义。标准化的耐磨测试就是为了在统一的条件(如负荷、转速、摩擦介质) 下,量化材料的磨损量,从而进行公平、可靠的性能对比和质量控制。

以下是几种最主流的测试方法:

1. Taber磨耗(泰伯磨耗)测试

这可能是目前应用最广泛、知名度最高的耐磨测试方法之一。

测试原理:将试样平台旋转,两个标准的摩擦轮在一定的负荷下压在试样表面,通过试样的旋转与摩擦轮产生摩擦。测试中会使用特定的磨料(如砂轮)。

如何评价:测试经过固定的旋转次数后,通过试样的质量损失(毫克) 来评价耐磨性。质量损失越少,说明材料的耐磨性越好。有时也采用“磨耗指数”或让试样磨穿所需的旋转次数来表示。

适用场景:特别适用于相对平整、柔软的片状材料,如聚氨酯涂料涂层、人造革、鞋底、地毯等。它的优点是测试结果稳定,重复性好。

2. 阿克隆(Akron)磨耗

这种方法在橡胶和聚氨酯鞋底、轮胎胎面胶等领域历史悠久,非常经典。

测试原理:将条形试样以一定角度安装在阿克隆磨耗试验机上,在规定的负荷下让试样与旋转的砂轮进行摩擦。

如何评价:结果是试样磨耗的体积(立方厘米)。这个体积是通过磨耗损失的质量除以材料的密度计算得出的。

适用场景:主要用于鞋底和轮胎用弹性体材料(包括聚氨酯)。它能较好地模拟材料在实际使用中与地面摩擦的工况。

3. DIN磨耗

这是一种源自德国标准的高效测试方法,在欧洲广泛应用。

测试原理:在规定的压力下,圆柱形试样在一个铺有砂布的旋转平台上进行摩擦。

如何评价:结果同样以磨耗体积(立方毫米) 表示。体积越小,耐磨性越佳。

适用场景:广泛用于弹性体、塑料和热塑性聚氨酯(TPU) 的测试。它特别适合测试具有一定硬度的弹性材料。

4. 其他测试方法

除了上述三种“巨头”,还有一些针对特定应用的测试:

NBS(美国国家标准局)磨耗:使用特定的砂轮在一定负荷下对试样进行磨耗,适用于鞋底材料。

滚筒磨耗测试:将试样与研磨介质一同放入滚筒内翻滚,模拟材料在运输或使用过程中的碰撞和摩擦,适用于块状或颗粒状样品。

如何解读测试报告?

看到一份耐磨测试报告时,你需要关注三点:

  1. 测试标准:例如 ASTM D4060 (Taber),GB/T 9867 (DIN)。标准不同,数据不能直接比较。

  2. 测试条件:包括负荷、磨料类型、旋转次数等。条件不同,结果迥异。

  3. 结果数值:明确结果是质量损失还是体积损失,数值越低代表耐磨性越好。

广州优润聚氨酯耐磨剂

衡量聚氨酯耐磨性能的常用测试方法有哪些?(如Taber磨耗、阿克隆磨耗)

特点及用途 CUBD-NML是针对要求透明外观的聚醚型聚氨酯材料提高耐磨性的需求而研发,具有如下特性: ⚫ 不影响聚氨酯的透明度。与聚醚型聚氨酯适度相容,不会出现因不相容导致的发雾现象。 ⚫ 不影响材料物性。不含单官能度活性氢物质,不影响材料物性。 ⚫ 长效耐磨性。具有耐迁移的特性,在聚氨酯材料中保持长效耐磨性。 ⚫ 降低预聚体粘度。不但改善了生产时物料的流动性,还提高了制品的耐磨度。 CUBD-NML 作为耐磨剂不影响聚醚型聚氨酯本体透明度的显著特征,推荐用于对外观透明度有较高要求的 浇注聚氨酯弹性体、弹性涂料等,比如推荐用于透明溜冰鞋轮、滑板轮、透明胶辊等等。 需要注意的是:CUBD-NML不影响透明度仅限用于聚醚型聚氨酯,用于聚酯型会导致体系不透明。


总结一下:

选择哪种测试方法,取决于你的聚氨酯制品最终用在什么地方。Taber磨耗像是材料的“综合笔试”,阿克隆磨耗则更像针对鞋底的“体育专项测试”。理解这些测试方法,不仅能帮助工程师优化配方,也能让我们作为消费者,在选购产品时更懂那些性能参数背后的含义。


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