一文读懂TPE材料耐磨性能的那些事

耐磨性是如何测试的，举例最常见的DIN耐磨测试，DIN测试是在规定的接触压力下和给定的面积上，测定试样在一定级别的砂纸上进行摩擦而产生的磨耗量。耐磨实验得出的最终结果是磨耗量单位是mm3，是体积，而且有一点要重点说明，磨耗量越低耐磨性越好。

说完磨耗测试，再说下影响测试结果的的因素。大家都知道摩擦力和压力及表面摩擦系数都有关系。压力是实验控制条件，所以摩擦力主要和摩擦系数有关。同等摩擦力的情况下，材料磨耗和材料的强度有关系，这个强度不是拉伸强度，而是指材料的耐磨强度，当然和拉伸强度也有关系。

至此，得出两点影响测试结果的原因：材料表面摩擦系数和耐磨强度。想要降低磨耗量只有从这两个基本点出发。

首先说下表面摩擦系数

降低表面摩擦系数能够明显降低测试磨耗，达到客户的要求。但是这种方法有一个弊端，就是会降低摩擦力。摩擦力有时候固然是不好的东西，但是没有摩擦力还是有很大问题的，比如鞋底有可能打滑，止滑性变差。不论怎样，在客户要求的摩擦力范围内用这种方法来增加耐磨性还是可行的，下面分析下几种降低表面摩擦系数的方法。

添加外润滑剂这种方法几乎人人都知道，很多硅酮的厂家都打着TPE耐磨剂的旗号来推广，硅酮是一种非常常见的通过降低摩擦系数来增加耐磨性的助剂。

2.添加摩擦系数低的树脂这种方法TPE行业几乎没人使用，但是塑料改性行业有很多人用添加铁氟龙的方法来降低磨耗。铁氟龙又叫聚四氟乙烯，除了有超强的耐酸碱能力和耐高温能力，他的摩擦系数也是塑料里面最低的。除聚四氟乙烯外，超高分子量的聚乙烯UHMWPE、PA6、共聚POM也都是常见的低摩擦系数材料。

3.提升产品硬度这种方法很少有人用，因为提升硬度意味着损失手感和舒适度。但是提升硬度可以减小摩擦接触面大小，从而降低磨耗，如果是对手感等舒适度要求不高的时候可以用这种方法。

再来说说耐磨强度。耐磨强度取决于材料本身分子结构或配混体系的性能。提升材料的耐磨性主要从提升材料耐磨强度入手。下面说说几条增加材料本身强度的方法。

1.选择分子量高的原材料这里我们就拿SEBS改性的TPE为例子，相同苯乙烯含量的SEBS，分子量越高苯乙烯段的分子量也越高，软段硬段相分离越明显，苯乙烯相越大强度自然越大。

2.尽量选择星形分子结构一个线性分子结构的SEBS有两个苯乙烯段，但是四臂星形的SEBS有四个苯乙烯段，而且星形中心还是自带一个化学交联点，虽然每个每个苯乙烯相要小于线型牌号，但是强度还是好于线型结构。

3.适当的化学交联化学交联可以增加材料的耐高温，也可以增加材料的强度，当然这是以牺牲流动性为前提的。TPE耐磨性再好也好不过硫化橡胶也是这个道理。

4.添加其他助剂进行补强或者增强橡胶配方除硫化体系外炭黑也是必不可少的，因为炭黑能够起补强作用，增加橡胶的耐磨性。这也是为什么大家看到的轮胎都是黑色的，而且一提到橡胶就觉得是黑色的原因。除炭黑外，二氧化硅白炭黑也是可以起同样作用的，而且对颜色没有要求。甚至有人添加玻纤来增加材料的耐磨性，但是TPE厂家就不要用这种方法了。

本文小编观点：通过降低摩擦系数来降低磨耗，多数情况下颇有避重就轻，投机取巧之嫌，一般而言，人们都希望材料具有自己预期的耐磨性及止滑性，需要材料本身耐磨强度好，而不是靠降低摩擦系数让材料不容易被磨损掉。比如轮胎，就是靠耐磨来发挥其抓着及刹车止滑性能的，当轮胎在表面的纹路被磨平后，摩擦系数减小，虽然可以降低磨耗，但轮胎变得很容易打滑，起不到应有的刹车止滑作用。

上面分析了从两个思路解决磨耗的问题，其中增加材料强度可以彻底解决问题。另外有些SBS SEBS厂家是提供原材料的磨耗参数的，大家可以尽量选择磨耗低的来做耐磨材料。以上内容属作者个人理解，希望能帮到大家，也希望文中有不足和错误之处能请大家之处并理解。

就TPE,TPR弹性体而言，目前对耐磨有明确要求的行业以鞋材及脚轮行业为主。当然不同行业及应用要求的不同，决定了对材料不同耐磨性要求。

附：DIN耐磨与NBS耐磨的区别

NBS耐磨和DIN耐磨.是用滚动的带有砂纸的滚筒摩擦鞋底来检测鞋底耐磨性的测试方法。二者区别——

1测试计量原理及仪器不同。

NBS耐磨试验机/DIN耐磨试验机取样大小不同，边长1in.的正方形/直径16mm的圆形另外NBS是试片在滚筒上磨损0.1in.厚度需要的转数与标准物质磨耗0.1in.需要的转数之百分比。

DIN耐磨是在滚筒上行走一段距离，称量磨损的质量，并测得密度后，求磨损的体积.

2测试值不同的表征意义

NBS测试值百分含量越高，说明耐磨性能越好；

DIN测试数值越低，说明耐磨性能越好。

但是两种耐磨仪器检测出来的数据并不是成正比的。

NBS测试需要预磨，DIN测试后者不需要预磨。