ASTM D5963-22 橡膠性能標準測試方法 - 耐磨性(旋轉滾筒磨料)

ASTM D5963-22 橡膠性能標準測試方法 - 耐磨性(旋轉滾筒磨料)

美國材料與試驗協會(ASTM)發布的標準《ASTM D5963-22橡膠性能標準試驗方法-耐磨性(旋轉滾筒磨料)》描述了一種測量橡膠(硫化熱固性橡膠和熱塑性彈性體)在實際使用中受到磨料/磨粒磨損的耐磨性的試驗方法。

ASTM D5963-22 橡膠性能標準測試方法 - 耐磨性(旋轉滾筒磨料)

耐磨性的測量方法是將測試件在安裝在旋轉滾筒上的磨料片表面上移動,並以每立方毫米的體積損失或耐磨性指數的百分比表示。體積損失數值越小,表示耐磨性越好,耐磨指數數值越小,表示耐磨性越差。然而,不應假設透過此測試方法獲得的測試結果代表橡膠產品在實際使用中所遭受的磨損行為。

耐磨性是許多橡膠產品極為重要的性能因素,包括輪胎、輸送帶、動力傳輸帶、軟管、鞋類和地板覆蓋物。因此,非常需要一種能夠測量橡膠耐磨性的測試,包括在磨蝕/摩擦使用條件下磨損行為的均勻性。

此測試方法可用於評估不同橡膠的相對耐磨性。由於使用中的磨料磨損條件複雜且變化很大,因此無法假設這種加速測試與實際性能之間存在直接關係。

此測試方法適用於比較測試、品質控制、規範一致性測試、裁判目的以及研究和開發研究。

本標準詳述的測試方法用於評估熱塑性彈性體和硫化熱固性橡膠在性能循環過程中的耐磨性。測試程序包括將樣品透過研磨片移動到旋轉滾筒的表面上。

此測試方法測量磨損條件下橡膠磨損的均勻性。此加速試驗可用於評估各種橡膠的耐磨性,但磨損條件差異很大,且橡膠產品在性能週期內的實際性能無法總是預測。

用此方法通常測試的產品或材料類型有:

  • 輪胎
  • 輸送帶
  • 汽車膠帶
  • 軟管
  • 鞋
  • 地板覆蓋物
  • 星座運勢

就本標準而言,適用以下術語和定義:

  • 耐磨指數表示橡膠的體積損失與試驗橡膠的體積損失之比,以百分比表示。體積損失的測定方法是,在規定條件下,將已知磨蝕性的橡膠試件在安裝在規定尺寸的旋轉滾筒上的磨蝕片表面上滑動。
  • 磨料層的“標稱磨料度”, 是規定的(理論)橡膠試件質量損失200毫克。它是透過在規定條件下將試件在安裝在規定尺寸的旋轉滾筒上的研磨板表面上滑動而獲得的。
  • 磨料層的磨耗量以橡膠試片的實際質量損失在規定範圍內180~220mg為準。它是透過在規定條件下將試件在安裝在規定尺寸的旋轉滾筒上的研磨片表面上滑動而獲得的。
  • 標準橡膠是指依規定條件混煉、硫化而成的一定組成的天然橡膠化合物。採用標準橡膠來測定磨料層的磨耗量,確保磨耗量在規定的180~220mg範圍內。當磨料層的磨料度與標稱磨料度(200mg)有偏差時,以標稱磨料度與真實磨料度的比率來校正測試橡膠的磨損損失。

此測試方法包括由硫化熱固性橡膠或熱塑性彈性體製備規定尺寸的圓柱形測試件,並透過將測試件在連接到旋轉滾筒的研磨片表面上滑動來評估其耐磨性的程序。此外,該標準還描述了橡膠的製備和相容性測試。

試驗在規定的接觸壓力、試件的滑動距離和移動速度、滾筒的轉速和磨料層的磨損程度的條件下進行。

磨料層的磨蝕性定義為在相同的規定條件下進行測試時,由標準橡膠製成的測試片的質量損失(以毫克為單位)。

可以使用四種不同的方法來測試耐磨性。方法A採用以標準橡膠為參考的非旋轉試驗片,方法B採用旋轉試驗片。方法C和D分別使用具有非旋轉和旋轉測試片的標準橡膠作為參考。在許多情況下,旋轉試件可提供更均勻的磨損模式。

依照方法 A 獲得的耐磨性以立方毫米為單位的磨損(體積)損失進行報告,該損失是透過測試件的質量損失、測試橡膠的密度和磨料層的磨料相對於標稱磨料的磨料來計算的,其中質量損失為 200 毫克。數字越小,表示耐磨性越高。

依照方法A、B、C和D獲得的耐磨性以根據標準橡膠和測試橡膠的質量損失和密度計算的百分比耐磨性指數來報告。數字越小,表示耐磨性越低。

透過不同方法獲得的質量損失可能有所不同,因此如果要直接比較質量(和體積)損失,則應使用相同的方法。

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