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Different methods for testing wear resistance of polymers

Abstract: 本文综述了聚合物材料耐磨性测试的不同方法。耐磨性可以通过多种设备进行评估,包括印刷和未印刷的聚合物材料。常见的测试方法包括 ISO 5470 系列、ISO 7784 系列、ASTM D5264 和 TAPPI T830 标准。其中,Taber 设备用于测试厚度达 12.7 毫米的材料,支持多种磨损轮和样品同时测试。Martindale 设备符合 ISO 5470-2 标准,适用于多个样品的往复摩擦测试。Quartant 设备在往复运动中测试印刷聚合物,能够同时测试四个样品。Sutherland 磨损测试仪根据 ASTM D5264 标准进行测试,评估样品在不同负载和速度下的磨损情况。每种设备和方法提供了不同的耐磨性评估方式,以适应各种测试需求。

印刷或未印刷聚合物材料的耐磨性测试可以在各种类型的设备中进行。经受磨损过程的材料的抵抗力可以用不同的方式进行评估。许多国际标准都描述了耐磨性评估的设备和方法,例如 ISO 5470 ( ISO 5470-1:1999; ISO 5470-2:2003 ) 或 ISO 7784 ( ISO 7784-1:1997; ISO 7784 -2:1997; ISO 7784-3:2000 ),其中一系列 ISO 7784 标准描述了涂有油墨和清漆的材料的耐磨性测试方法。美国 ASTM 标准 ( ASTM D5264:2004 ) 和 Tappi ( TAPPI T830:1999 )中也描述了与耐磨性相关的问题。

Different methods of polymer abrasion resistance testing with Figure 1

ATaber 设备是一种示例性设备,用于According to ISO 5470-1:2001 ( ISO 5470-1:1999 )评估耐磨性。在这种类型的设备中,可以测试厚度高达 12.7 毫米的印刷或未印刷聚合物的耐磨性。由于具有如此大的测试厚度范围,因此它也可以用于各种具有显着厚度的材料,例如层压板的耐磨性测试。

用于测试的测试样品应为圆形的直径为114来制备 ±  1 毫米。Taber 设备有两种变体——带有一个或两个测量模块——允许同时测试两个样本中的一个或两个。可以使用各种类型的柔性和刚性研磨轮进行研磨。样品安装在相对于垂直轴工作台旋转的底座上,并由两个沿水平轴相对旋转的圆盘进行研磨。

另一种能够进行耐磨性测试的设备是符合ISO 5470-2:2003标准的Martindale设备。擦去过程在往复运动中进行。几个样品可以同时在 Martindale 设备中进行磨损处理。

用于印刷聚合物耐磨性测试的第三种设备是 Quartant 设备。测试是在往复运动中进行的——就像马丁代尔方法的情况一样(Regmed 信息材料,2013 年)。在 Quartant 设备中,可以同时测试四个样品。被测材料的厚度应不超过 3mm。耐磨性测试是通过用未印刷的样品摩擦印刷样品来模拟实际条件来进行的。

Different methods of polymer abrasion resistance testing with Figure 2

Abrasion resistance of printed polymer substrates can also be studied using the Sutherland method according to ASTM D 5264-98 ( ASTM D5264:2004 ) using a Sutherland abrasion Tester or any equivalent Tester. The tested samples were mounted on the rubber pads of the Sutherland apparatus. Tests can be carried out with different loads, ie with a weight of 0.91 kg or 1.81 kg. After the number of abrasion cycles was completed, the extent of printing and receptor degradation was assessed. Receptors, which are unprinted substrates, were analyzed according to the amount of ink transferred from the printed samples tested. The sample is subject to wear during the reciprocating motion. Tests can be used at different speeds.


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