橡膠耐磨性能如何檢測？兩種重要檢測方法詳解

橡膠耐磨性能是衡量橡膠材料抵抗磨損能力的關鍵指標，直接關聯到產品使用壽命、使用安全及經濟成本等多個方面。而在高鐵減震墊、風電設備密封件等高端橡膠制品領域，產品的耐磨性能更是技術壁壘的重要體現。

 

橡膠耐磨性能檢測對于保障產品質量、降低使用成本、推動材料科技進步等方面具有不能替代的作用。通過耐磨性檢測，可以評估橡膠材料的壽命和可靠性，提前預測材料的磨損情況，從而采取相應的措施，延長材料的使用壽命，還可以有效降低因材料過早磨損導致的維護成本。另一方面，橡膠耐磨性相關檢測數據能夠為橡膠配方和制造工藝的改進提供科學依據，從而有效促進材料性能的提升和新材料的研發。

 

檢測方法

在硫化橡膠耐磨性能的檢測領域，現行國家標準《硫化橡膠或熱塑性橡膠耐磨性能的測定（旋轉輥筒式磨耗機法）》GB/T 9867-2008 與《硫化橡膠 耐磨性能的測定（用阿克隆磨耗試驗機）》GB/T 1689-2014 是主要技術依據。兩種方法覆蓋了橡膠制品服役期間的典型摩擦形式，為材料耐磨性能評價提供科學依據。在實際檢測時，需綜合考慮產品應用場景，根據其在使用過程中產生的滑動或滾動摩擦特性，合理選擇對應檢測方法，以確保試驗結果能夠真實反映產品耐磨性能。

 

（一）旋轉輥筒式磨耗機法

本方法是在規定的接觸壓力和一定的面積上，測定圓柱形橡膠試樣在一定級別的砂布上和一定的距離內進行摩擦而產生的磨耗量，且磨耗是在圓柱形試樣的一端產生。試驗所采用的磨耗機由固定紗布的旋轉輥筒和可水平移動的試樣夾持器組成，試樣夾持器尺寸及移動范圍等應符合標準要求。試驗用砂布寬度最小為400mm，長474mm±1mm，平均厚度為1mm，由粒度為60號的氧化鋁組成。

 

 

在磨耗試驗中，應根據橡膠產品的磨耗量確定磨損行程，通常試樣磨損行程為40.0m±0.2m；當試樣磨耗量較大時，磨損行程可減少至20.0m±0.1m；若試樣磨耗量相當高，則可使用10m的磨損行程。

 

試驗所用試樣為圓柱形，其直徑為16.0mm±0.2mm，高度最小為6mm。若試樣高度不滿足要求，可將試樣粘在硬度不低于80邵爾A的基片上，但應確保橡膠試樣高度不小于2mm。對于每個試驗膠至少用3個試樣，用于仲裁目的時則用10個試樣。此磨耗試驗是比較性試驗，結果可用相對體積磨耗量或磨耗指數來表示，參照膠的性能對試驗的重復性和再現性影響較大，因此在試驗時所選參照膠應符合標準要求。

 

試驗操作時，可使用非旋轉試樣，也可使用旋轉試樣。完成所有準備工作及試樣狀態調節后，將試樣按要求方式放入夾持器，用10N±0.2N的垂直作用力將試樣緊壓在輥筒上。把帶有試樣的夾持器從滑道移至輥筒的起點處，開動試驗機進行試驗至結束，過程中應注意檢查試樣夾持器的振動情況。

 

（二）阿克隆磨耗試驗機法

本方法是將試樣與砂輪在一定的傾斜角度和一定的負荷作用下進行摩擦，測定試樣一定里程的磨耗體積或磨耗指數。試驗所用阿克隆磨耗試驗機膠輪軸回轉速度為76r/min±2r/min，砂輪軸回轉速度為34r/min±1r/min。試驗用砂輪直徑為150mm，中心孔直徑為32mm，厚度為25mm；磨料為氧化鋁（36號粒度），粘合劑為陶土（硬度為中硬2）。

 

 

試樣為條狀，長度為(D+2h)π，長度允許偏差為0mm～5mm，寬度為12.7mm±0.2mm，厚度為3.2mm±0.2mm，其表面應平整，不應有裂痕、雜質。將試樣兩面打磨后粘于膠輪上，確保接頭光滑過渡，且粘接時試樣不應受到張力。若采用其他制樣方法，應在報告中注明。

 

試驗所用膠輪直徑為67mm～68mm，厚度為12.7mm±0.2mm，硬度為75度～80度（邵爾A），且中心孔直徑應符合要求。

 

試驗前應按照相關要求完成狀態調節。將粘好的試樣輪固定在膠輪軸上，啟動電機，使試樣按順時針方向旋轉，預磨15min～20min后取下試樣，并刷凈膠屑后稱量試樣質量。使用預磨后的試樣進行試驗，在試樣行駛1.61km后關閉電機，取下試樣并刷去膠屑，在1h內完成試樣稱量。按照規定方法測定試樣密度，并根據試驗數值計算最終結果。

 

 

結語

橡膠材料及制品的耐磨性能在很大程度上決定了其使用壽命，因此對于其耐磨性能的檢測不容忽視。橡膠耐磨性能的準確評估是一件較為復雜的事情，且檢測結果易受多種因素的影響，在具體方法選擇時，應結合產品具體應用場景，以做到科學評價其性能，為產品的研發及應用提供科學依據。