机理:耐刮擦性是指基材受到外力作用时,对外力的抵抗能力和形变吸收能力。而当这种抵抗能力小及这种形变吸收(产生塑性形变)不能恢复到原来状态时,基材表面就被破坏,产生划痕。
解决方法:减少外力对基材的作用,即降低摩擦系数;增加弹性形变恢复能力,使用弹性体;或者增加材料的内聚力(换料,一般不现实)。
对于PP 、ABS 、PC 、TPO 、TPU 等,如何选择相应助剂?
目前要提高汽车保险杠的耐划伤性能, 主要是提高基材的硬度、降低摩擦系数来实现。现有市场使用的解决方案有
添加爽滑剂,如芥酸酰胺;
特殊填料,如硅酸钙、纳米粘土;
硅氧烷添加剂;
替代PP 和TPO 的其他类型高分子材料,如PVC ;
多层复合;
喷涂。
开发出了一种新颖独特的添加剂IRGASURF SR100,只需加入3%就可以提高汽车用TPO 和PP 材料的抗擦刮性能。在汽车内饰件和外饰件的制造中,它可以用于防渗漏剂、粘合剂、粘接不好的漆层的表面处理,以及钙硅石、纳米粘土、硅氧烷添加剂和涂料的处理。 该添加剂可以在现有的成型设备上应用,把它加入到滑石粉和碳黑填充的抗冲击PP 共聚物中,其抗刮擦效果要比硅氧烷好得多,可达到福特公司的表面抗摩擦试验要求(抗摩擦力为15N )。
另外, 补充一下,含氟的助剂对降低表面摩擦帮助也很大。
爽滑剂和开口剂都可以降低表面的摩擦系数, 爽滑剂有许多, 芥酸是一种, 也有硬脂酸,双硬脂酸,油酸等, 根据加工温度和聚合物中的迁移性来选。 开口剂一般是二氧化硅的多, 有人工和合成的, 也有硅藻土等。
高分子型的耐挂擦助剂,汽巴有的, 一般都不说结构的。另外我也推过美国贝克的。 其原理是聚合物的加入影响到基本树脂的表面硬度和减小了表面摩擦。
耐刮擦性的测试范围很广例如:有机材料、粉末涂料、软金属、塑料、玻璃以及涂料胶粘剂等材料抗剪切、划伤、刨削、刮擦以及雕刻性能。下图耐划伤/耐刮擦测试仪