天然橡膠板的耐磨性評估是一個重要的性能指標,尤其在需要承受摩擦的應用場景中(如輸送帶襯板、鞋底、密封件、工業襯里等)。評估其耐磨性通常涉及標準化的實驗室測試和實際工況的觀察,以下是一些主要方法:
1. 標準化磨耗測試:
* 阿磨耗試驗 (Akron Abrasion Test):這是橡膠行業常用的方法之一(如GB/T 1689, ASTM D5963)。將橡膠試樣以特定角度和壓力壓在旋轉的砂輪上,在規定的行程或轉數后,測量試樣因磨耗損失的質量或體積。磨耗量越小,耐磨性越好。此方法操作相對簡便,結果有可比性。
* DIN磨耗試驗 (DIN Abrasion Test):歐洲常用的方法(如DIN 53516)。原理類似阿,但試樣形狀、施加的負荷、砂輪規格和轉動方式可能不同。同樣通過測量磨耗體積來評價。
* 泰伯磨耗試驗 (Taber Abraser Test):應用廣泛(如ASTM D4060)。使用兩個旋轉的磨耗輪(可選擇不同磨料和硬度),在規定的負荷下對平坦的橡膠試樣表面進行磨耗。通過測量試樣在特定轉數后的質量損失或厚度減少來評估耐磨性。可以模擬多方向的磨耗。
2. 影響因素分析:
* 配方組分:天然橡膠本身的耐磨性一般。添加補強填料(如炭黑、白炭黑)能顯著提高耐磨性,炭黑的類型、粒徑和用量是關鍵。硫化體系(促進劑、硫磺用量)影響交聯密度,進而影響耐磨性。適量的軟化增塑劑有助于分散應力,但過多可能降低耐磨性。
* 硫化條件:充分的硫化(合適的溫度和時間)確保形成佳的交聯網絡,對耐磨性至關重要。欠硫或過硫都會損害性能。
* 摩擦條件:實際應用中的摩擦副材質、表面粗糙度、接觸壓力、滑動速度、有無潤滑劑、環境溫度以及是否存在磨料顆粒等都會極大地影響磨耗速率。實驗室測試通常試圖模擬特定工況。
3. 實際應用評估:
* 現場試驗/臺架試驗:將橡膠板安裝在實際設備或模擬設備上運行,定期檢查其磨損程度(如厚度變化、表面狀態、是否出現溝槽或剝落)。這是直接的評估方式,但耗時長、成本高、受變量影響大。
* 使用壽命跟蹤:記錄橡膠板在實際使用中的更換周期,作為耐磨性的間接評價指標。
總結:評估天然橡膠板的耐磨性,在可控條件下進行標準磨耗試驗(如阿、DIN、泰伯),以獲得可量化和可比較的數據。同時,必須考慮橡膠的具體配方(尤其是填料)、硫化工藝以及實際應用環境中的摩擦條件(壓力、速度、介質等)。實驗室測試結果需結合工程經驗和實際工況數據進行綜合判斷,才能地預測橡膠板在特定應用中的耐磨表現。沒有單一的測試方法能完全模擬所有復雜工況,因此多維度的評估至關重要。
