泰伯磨損機測定有機涂料抗耐磨性的標準試驗方法(DOC)

1、泰伯磨損機測定有機涂料抗耐磨性的標準試驗方法該試驗標準時根據(jù)固定設(shè)計 D4060 下發(fā)行。以下設(shè)計的數(shù)字表示最初設(shè)定 時間或上次修改時間（如果修改的情況下） ，括號里的數(shù)字表示上次重新審批時 間。上標則表示自上次修訂或重新審批的編輯修改。1 范圍1.1 這種測試方法涵蓋了這種有機材料與硬質(zhì)表面如金屬面板磨損產(chǎn)生的阻 力的測定。1.2 由于這種測試方法的再現(xiàn)性差，它應該僅限于測試耐磨性值這一個實驗 時使用。耐磨性量化能夠顯著提高實驗室間的協(xié)同。1.3 在確定涂料厚度時，除了 mils 通常認定標準的數(shù)值是以 SI 為單位的 括號中給出的值僅供參考。Mil ：密耳， 1mil=0.0254mm1.

2、4本標準與ISO7784-2類似（但不是技術(shù)上）。1.5 本標準并非旨在解決所有與使用有關(guān)的安全問題，它只是為了在使用前 建立適當?shù)陌踩徒】荡胧?，并確定規(guī)章限制的適用性。2 參考文獻2.1 ASTM 標準D823 測試面板上的薄膜厚度均勻的油漆、清漆及相關(guān)產(chǎn)品的試驗D968 有機涂層的耐磨性下降磨料的試驗方法D1 005使用千分尺的有機涂層干膜厚度測量的測試方法D2240 橡膠物業(yè)硬度試驗方法D3924規(guī)范環(huán)境調(diào)節(jié)和試驗的涂料，清漆，噴漆和相關(guān)材料D7091 適用于有色金屬和非磁性涂層干膜厚度的無損測量的實踐，不導 電涂料適用于有色金屬2.2 其他標準ISO7784-2 色漆和清漆 -測定耐

3、磨損-第2部分：旋轉(zhuǎn)摩擦橡膠輪法 3 術(shù)語3.1 具體到本標準的條款的定義：3.1 .1耐磨性可以表示為以下幾個方面3. 1 .2磨損指數(shù)：每磨損 1 000次的重量損失。3.1.3重量減小量：在指定的周期數(shù)重量減少的毫克數(shù)。3.1.4 每密耳的周期數(shù)：磨損 1 密耳厚度有機涂料需要的圈數(shù)。4 測試方法概要4.1 將有機涂料均勻的涂在剛性平面上，并在固化后，放在加力旋轉(zhuǎn)砂輪摩 擦表面。4.2 耐磨損性是指在指定數(shù)目的磨損周期的重量損失， 從而得到每個周期的 重量損失，或者磨損一定厚度需要的周期數(shù)量。5 意義和使用5.1 制造和使用過程中，在基片上的涂料層經(jīng)過磨損而被損壞。這種測試方 法在評價附

4、著材料的耐磨性是有效的。在測試方法 D968 中，這種方法與下降磨 料值的測試有很大的相關(guān)性。5.2 對于某些材料，在泰伯磨損試驗中可能隨著砂輪的研磨特性變化而變 化。根據(jù)加入有機涂料的類型和試驗片，砂輪有可能發(fā)生變化（即，堵塞）所以 必須依據(jù)測試試樣的涂層結(jié)合試驗情況， 頻繁的清理砂輪表面。 要確定是否需要 清理砂輪表面，須繪制每 50 個周期的總重量損失圖。在 500次循環(huán)之前，如果 顯示一個負的斜率，該斜率變化點確定砂輪表面的清理頻率。6 設(shè)備6.1 泰伯磨石機由以下部分組成：6.1.1 一個水平旋轉(zhuǎn)平臺， 包括一個橡膠墊， 夾緊板，和固定試樣的螺母。6.1.2 個需要 110v/60H

5、z 轉(zhuǎn)速為 72 ± 2 r/min 或 230v/50Hz 轉(zhuǎn)速為 62 ± 2 r/min 的電機帶動的高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤。6.1.3 一對連接著砂輪和輔助設(shè)備的旋轉(zhuǎn)臂，并且在每個砂輪上施加200g,500g或1000g的變化載荷，配置為125g或175g的輔助設(shè)施可以降低施加 在試樣上的載荷，可以選擇性的使用輔助設(shè)備。注 1：不使用輔助設(shè)備或配重，旋轉(zhuǎn)臂須使每個砂輪對樣本保持 250g 的載 荷（車輪本身的質(zhì)量不包括在負載內(nèi)） 。6.1.4 一個配有拾取管的真空抽吸系統(tǒng)。 在實驗過程中， 用該系統(tǒng)抽去試 樣表面的摩擦生成的碎片和顆粒。 真空拾取管嘴的高度應是可調(diào)的， 拾取管

6、開口 應為 8毫米（ 5/1 6英寸）的直徑。試驗開始時，真空系統(tǒng)開始操作。6.1.5 旋轉(zhuǎn)平臺上安裝一個計數(shù)器，用來記錄運轉(zhuǎn)的周期數(shù)（轉(zhuǎn)數(shù)） 。6.2砂輪：根據(jù)需要采用型號為 CS-10或CS-17的彈性砂輪，有其他特殊約 定除外。由于彈性砂輪材料易緩慢硬化， 不應使用過期的產(chǎn)品， 如果沒有標日期， 已經(jīng)購買一年的砂輪視為過期。6.2.1新砂輪厚為12.7土 0.3mm,外部的直徑為51.9土 0.5mm,并且在任 何情況下不小于 44.4毫米的。注 2：可以通過 D2240 測試方法檢測砂輪的硬度。測量砂輪側(cè)表面上等 距隔開至少 4個點。在測量儀器穩(wěn)定 1 0秒后讀取壓力讀數(shù), 并且最終取

7、平均值。 這兩種砂輪的合理硬度應該為 A-2 肖氏硬度計顯示值 81± 5.注3:型號為CS-17砂輪比CS-10輪磨損更嚴重。6.3重鋪介質(zhì)，一個用于修理砂輪表面 S-11研磨盤。7 試驗樣品7.1 在一個兩面基本是平面且相互平行的剛性面板上均勻涂抹有機涂料進 行測試。試樣應該為一個方形面板且每個面中間都有 6.5mm 的孔。測試面板的 典型尺寸是直徑為100毫米或100X 100毫米。厚度的標本應不大于6.3毫米的， 除 S-21 擴展螺母或手臂高度擴展套件使用。 至少準備兩個用于涂覆試驗材料的 面板。注 4:涂料層應依據(jù)試驗 D832 設(shè)定，或者依據(jù)其他設(shè)定。注5:干燥涂料層厚

8、度的測量應在按照試驗方法D1005或D7091實踐。注 6:對于那些大于 6.3 毫米小于 12.7毫米厚的材料，可以使用的 S-21 擴 展螺母貼在試樣轉(zhuǎn)盤上。試樣需要一個 9.5毫米的中心孔。另外，臂的擴展套件 高度將允許測試試樣至 40毫米厚，并要求在中心孔為 14.5毫米。8 校準8.1 驗證校準泰伯磨損機的指示由設(shè)備制造商提供（見附錄 X1）。9 標準步驟9.1 為了確保砂輪的磨損功能被維持在一個恒定的水平，須在每個測試之前 調(diào)整砂輪。9.1.1 在裝置上安裝選定的砂輪，注意保護要研磨的表面。9.1.2每個砂輪上施加1kg的載荷，有其他特殊約定情況除外。9.1.3將（S-11研磨盤）

9、安裝在轉(zhuǎn)盤上。慢慢降低研磨頭直到落在研磨盤上。 調(diào)整真空吸嘴的位置，距研磨盤的距離大約為6.5m m,有特殊約定距離除外。9.1.4 將計數(shù)器歸零，并且設(shè)置真空吸附力為100.結(jié)合各部分情況，也可以 低于這一值9.1.5重修砂輪表面，用重修介質(zhì)旋轉(zhuǎn) 50圈重修砂輪表面。警告：在重修了砂輪表面后，不要刷或觸摸其表面。注7:在每次測試前都參照以上方法重修砂輪表面，重修后的砂輪可以工作500個周期。10工況10.1依據(jù)相關(guān)部分的共同協(xié)定確定固化的有機涂層面板的濕度和溫度10.2固化涂料層面板應在23± 2° C和50± 5%相對濕度的環(huán)境下至少保持 24小時，有特殊約定

10、的除外。在相同的環(huán)境下進行試驗或者立即移走。11流程11.1如果磨損指數(shù)和重量減少量需要同時報告，那么給試樣稱量并記錄該 重量，精確到0.1毫克。11.2如果要得到磨損掉一 MIL需要的圈數(shù)，則測量試樣不同位置四個點上 的磨損量，并采取的讀數(shù)的平均值。11.3將試樣安裝在泰伯磨損機旋轉(zhuǎn)平臺上，被測試面朝上，使用螺母和夾緊板安全夾緊試樣，調(diào)整測試端部和真空拾取管位置，具體操作如9.1.3.設(shè)置有機涂料層如9.1.2.設(shè)置計數(shù)器和真空抽吸系統(tǒng)，操作參見9.1.4.注8:要產(chǎn)生均勻的磨損結(jié)果，試樣表面必須是平面而且保持相互平行。如 果試樣是稍微彎曲的，那么采用型號為E140-14環(huán)形鉗或類似試樣的固

11、定器，此 類設(shè)備可以保證試驗表面為平面。注9:試驗時如果使用的是雙面磨石，第二面是不采用的。如9.1.3設(shè)置旋轉(zhuǎn)盤和吸嘴。11.4將待測有機涂料層磨損指定的周期數(shù)，或一直磨損直到可以觀察有機 涂料層磨損。測試期間間隔停止儀器，檢測指定點的磨損量。11.5去除試樣上已經(jīng)磨損掉的部分，再次稱重試樣。11.6重復11.1到11.5,被測試樣中至少有一個備份試樣。12計算12.1磨損指數(shù)計算磨損指數(shù)I，如下:(A - B)1000C其中,IA=磨損前的試驗片的重量，毫克B=磨損后試驗片的重量，毫克C=磨損周期數(shù)注10:在計算磨損指數(shù)時，應該去除最后的200個磨損周期，因為如果磨損到襯底可能會對結(jié)果產(chǎn)生

12、影響。12.2計算損失重量L，如下，L = A - B其中，A=磨損前的試驗片的重量，毫克B=磨損后試驗片的重量，毫克計算每MIL周期數(shù)：W = DT其中，D=磨穿整個有機涂層所需要的圈數(shù)丁=有機涂層的厚度，密爾，（精確到小數(shù)點后一位）注11：在計算的磨損周期，最好是丟棄的第一和最后的讀數(shù)，因為第一個 可能會受到不均勻的磨損部分的基板的表面和最后。13報告13.1為每個測試報告下列信息材料13.1.1在測試過程周圍條件，溫度和濕度13.1.2涂料層磨損制定周期的厚度。13.1.3使用的砂輪類型和磨損面的使用頻率如有異常，請參照注意七。13.1.4施加在砂輪的負載（每個旋轉(zhuǎn)臂上）13.1.5真空

13、吸嘴高度13.1.6真空抽吸系統(tǒng)的設(shè)置13.1.7記錄每個試樣的磨損周期數(shù)13.1.8磨損指數(shù)、重量減小量、每密耳的周期數(shù)。13.1.9計算有機涂料層抗耐磨性的均值和范圍。14精度和偏差14.1這種測試方法的精度是基于2006年進行的D4060-01實驗測試方法。該 實驗由七個實驗室測試了五種材質(zhì)。每一個“測試結(jié)果”代表一個單獨的意義。 每個實驗室得到五種重復的樣本為這五種材料。14.1.1重復精度：在同一個試驗中獲得兩個結(jié)果應該不是相等的，如果他 們差值超過表1中給出的各材料的“ r”值；“r”表示相同的材料用不同的方法、 使用不同的設(shè)備在不同的試驗中獲得的結(jié)果的差值。14.1.2再生精度：

14、在同一個試驗中獲得兩個結(jié)果應該不是相等的，如果他們 差值超過表1中給出的各材料的“ R”值；“R”表示相同的材料用不同的方法、 使用不同的設(shè)備在不同的試驗中獲得的結(jié)果的差值。表一泰伯磨損值的精確度涂料均值重復性標準偏差再生性標準偏差重復性極限再生性極限XSrsRrR聚酰胺/環(huán)氧樹脂涂料A12 9. 63.115.38.74 3.0聚酰胺/環(huán)氧樹脂涂料E10 9.114.619.14 0.95 3.6聚氨酯涂料4 9.53.06.18.317.2聚酯/環(huán)氧粉末涂料6 1.32.66.87.119.1尼龍粉末涂料7.71.63.24.48.914.1.3依據(jù)以上這兩個語句中的所有判斷，大約有 95

15、%的概率是正確的。14.1.4通過七個試驗對五種材料的試驗得到的173個結(jié)果進行統(tǒng)計分析得到精密的聲明。注12:這種測試方法在2001年之前發(fā)行的版本指定了一個真空吸嘴高度， 試件表面以上1毫米。這是設(shè)備制造商的意圖，因為它可能會導致在真空拾取效 率的磨損軌道的半徑的變化。數(shù)據(jù)總結(jié)在表1中，利用真空噴嘴高度為6.5毫米（1/4英寸）以上的試樣表面和真空設(shè)定為 100。14.2偏差：在研究期間，沒有公認的參考材料適合這種測定方法，因此沒 有得到偏差值聲明。15關(guān)鍵詞：耐磨性；磨損指數(shù)；泰伯磨損試驗機附錄（非強制性的）X1.校準驗證X1.1為了便于泰伯磨損機的驗證校準，工具包提供了一種快速可靠的檢

16、查系統(tǒng)。該工具包不可以代替定期校準儀器。該工具包中的程序允許用戶驗證：Abrasive WheelWear ZoneHole 0 6.35'Test SpecimenVacuum Pickup NozzlesAbrasive Wheeli dimerisiort& in millimetersThis schematic shows the proper wheel position in relation to the turntable platform.FIG. X1J Diagrammatic Arrangement of Taber Abraser Test Sebu

17、p0 51.9±0.5X1.1.1砂輪的定位和跟蹤：砂輪應該準確的安裝在試樣定位器中心兩側(cè)的砂輪安裝凸緣上。當試樣 處在非磨損狀態(tài)時，砂輪輪轂與試樣表面接觸，磨損時進給方向是砂輪輪轂與試 樣接觸部保持銳角，并且砂輪輪轂進給角度與其它相反。輪轂內(nèi)側(cè)面被52.4土1.0mm線分成兩部分，兩個主軸的假想線距旋轉(zhuǎn)盤中心線距離為19.05土 0.3mm <X1.1.2砂輪軸承條件：當砂輪通過一個快速驅(qū)動運動引起急速旋轉(zhuǎn)時，泰 伯磨損機砂輪軸承應該能夠圍繞水平軸線自由旋轉(zhuǎn)而不粘滯。X1.1.3真空抽吸力：如用一個吸入計測量，吸入裝置中的空氣壓力必須不低于137毫巴（55英寸水柱）。注X1.

18、1：真空抽吸力可能受到的收集袋條件影響，它必須被清空或定期更 換。任何連接處密封的泄漏也會影響抽吸力。X1.1.4旋轉(zhuǎn)臺的位置：泰伯磨損機的旋轉(zhuǎn)臂樞轉(zhuǎn)點中心道旋轉(zhuǎn)平臺的頂部 的垂直距離應是約25毫米。轉(zhuǎn)臺平臺應基本上在一個平面上旋轉(zhuǎn)，具體要求距離中心位置為 1.6mm 處的公差為± 0.051mm。X1.1.5 轉(zhuǎn)盤速度：轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的數(shù)度如 6.1.2 中所述。X1.1.6 載荷：配件質(zhì)量標志 500 克的重量應為 25克，配件質(zhì)量標記千克應 衡量 75 克的。變更摘要D01委員會已經(jīng)確定這個標準的位置，選擇更改本標準自上次問題（D4060 -01）,該問題可能會影響本標準的使用。本節(jié)還可以包括描述信息的變化或變化原 因，或兩者兼而有之。 （2007年 6月 1 日批準）。（1）更新SI單位為標準，而不是英寸-磅（1.3）當引用的涂層厚度不使用 MIL（2）如（ 6.1.1-6.1.5）的描述展開裝置。（3）如（6.2.1）包括砂輪的三維信息。（4）添加注釋 6，解釋如何測試樣本大于 6.3毫米，但不超過 40 毫米。（5）添加新