ASTM D4060-19 用 Taber 磨料测定有机涂层耐磨性的标准试验方法

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的标准“ASTM D4060-19 有机涂层耐 Taber 磨料磨损标准测试方法”描述了一种测试方法，用于确定有机涂层对涂覆在平坦、坚硬表面（例如金属面板）上的涂层造成的 Taber 磨料磨损的抵抗力。

就本标准而言，除了“ASTM D16-16 油漆和相关涂料、材料和应用的标准术语”中描述的术语和定义外，还适用以下定义：

• 磨损指数表示每千次磨损循环的平均重量损失（毫克）。
• 体重减轻是指在一定数量的周期内确定的体重减轻（以毫克为单位）。
• 每密耳磨损次数是指每密耳（0,03 毫米）的薄膜厚度将薄膜磨损至基材所需的磨损次数。

测试时，将有机涂层以均匀的厚度涂敷在平坦、坚硬的面板上，固化后，在受控压力和磨蚀作用的条件下，利用旋转摩擦运动对表面进行磨蚀。测试样品安装在旋转平台上，沿垂直轴旋转，与两个磨轮的滑动旋转相反。安装车轮时应确保车轮与旋转的测试样本接触时以相反的方向旋转。一个砂轮将样品向外朝外围摩擦，而另一个砂轮则将样品向内朝中心摩擦。由此产生的磨损痕迹在约30cm2的区域内形成纵横交错的弧形图案。

耐磨性是根据一定数量的磨损循环内的重量损失、每千次磨损循环的平均重量损失或去除一个单位涂层厚度所需的循环次数来计算的。

基材上的涂层在其使用寿命期间可能会因磨损而损坏。该测试方法对于评估涂层的耐磨性很有用。本试验方法产生的评级与《ASTM D968-22 有机涂层耐落磨料磨损标准试验方法》中落磨料值产生的评级有很好的相关性。

对于某些材料，使用 Taber 磨料进行的磨损测试可能会因测试过程中砂轮磨蚀性能的变化而发生变化。根据磨料的类型和测试样品，由于测试期间形成的碎片粘附，车轮表面可能会发生变化（即堵塞），并且必须按照相关方同意的更频繁的间隔重新铺设。为了确定是否需要更频繁地重铺路面，每 50 个循环绘制一次总重量损失图。如果在 500 个循环之前观察到斜率的显著负变化，则斜率变化的点决定了重铺频率。

在评估两种或多种涂层的耐磨性时，可能需要考虑其他因素才能进行准确的比较。含有气泡的柔性涂层可能会在对比测试中改变质量损失。含有致密填料的涂层可能会导致更大的质量损失，但涂层厚度的变化较小。含有二氧化硅、金属氧化物或其他极其致密的颗粒的涂层会磨损砂轮。含有过密颗粒的磨损碎片如果不能通过真空吸力系统清除，会引起三体磨损，从而导致涂层破裂。

硬度值或摩擦系数大于砂轮的涂层会导致砂轮更快地损坏。在比较测试中，应考虑具有不同摩擦系数的涂层。

可能受影响的涂层示例包括但不限于：环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、聚氨酯甲基丙烯酸酯 (PUMA)、甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 和碳树脂。

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