提到塑料的耐刮擦性,很多技术人员都会不约而同地想到材料的表面硬度。够硬才是王道。其实不然,近20年来,通过大量的研究发现,彻底地解决这个问题仍是一种可望而不可及的奢想。
由于耐刮擦性涉及的知识点非常广泛,耐刮擦性的影响因素也多种多样。如刮擦破坏的机理,负载和刮头形状的影响,测试温度,观察角度,聚合物的粘弹性,应变硬化,样品颜色,表面纹理,处理方式,光线散射,拉伸屈服应力,压缩屈服应力等等。
以ASA树脂为例,使用渐增负载的ASTMD7027耐刮擦测试方法,树脂在刮擦过程中先后一共经历凹槽形变、周期性微裂纹、犁痕三个过程。开始发生凹槽形变时,法向负载产生的压力超过了材料本身的压缩屈服应力,导致材料表面产生塌陷,刮擦深度曲线与材料表面曲线就开始发生偏离。由于凹槽深度的增加造成反射到人的肉眼的光线发生了改变,从而在视觉上就会感知到刮痕的出现,该过程则通常位于凹槽形变和周期性裂纹这两个阶段之间。当施加的法向应力增加到一定程度时,刮头后端,平行于刮擦方向的施加在材料表面的拉伸应力会以数量级的速度增加,从而导致裂纹的产生。对于韧性材料而言,通常会表现为鱼鳞状,而对脆性材料而言,则表现为微裂纹。负载增加的后阶段,由于刮头前端的刺穿和滑移,垂直于刮擦方向产生巨大的拉伸应力会对前方堆积起来的材料产生切割作用,并伴随着刮头向树脂内部的进一步渗透和材料的刮除。
高分子材料在汽车领域的应用十分广泛,但是高分子材料制作的零件容易出现较为严重的刮擦破坏现象。研究高分子材料如塑料等的耐刮擦性能,从高分子材料的物理性能和刮碰所造成的伤害进行分析,使高分子材料在汽车工业中能够具有更加广阔的发展空间,使材料的耐刮擦性得到更好的工程指导,具有重要意义。
来源:耐刮擦测试仪站内资料