1 前言

由于PVC地板的应用场合大多是人流密集的场合, PVC地板的使用寿命主要取决于耐磨层的耐磨性, 因此PVC地板的耐磨性越来越受到消费者的重视。而目前国内外PVC地板耐磨性的检测方法不尽相同, 所用仪器设备参数相差很大, 所给出的评价结果有的是采用质量损失, 有的是根据耐磨转数, 对消费者选购PVC地板和判定其耐磨性能好坏带来了困难。

然而PVC地板新产品层出不穷, 例如加厚耐磨层的PVC地板, 其耐磨层并非通常的透明耐磨层, 而是一层非透明PVC材质, 一般厚度为1~4mm。与普通复合PVC地板相比, 表面耐磨层厚度远大于普通复合PVC地板, 但若按照国标GB/T4085-2005或GB/T11982.1-2005进行检测[1], 仅用耐磨转数来表示这类PVC地板的耐磨性, 在以往的检测经历中发现, 这类地板耐磨性都在几万转以上, 根据国标GB/T4085-2005或GB/T11982.1-2005判定, 均应属于耐用型地板[2]。然而, 经过数万转的磨耗, 样品虽然还未露出基材, 但磨轮磨过之处已经产生较深的凹痕, 这样的凹痕不仅影响美观, 有时甚至影响到产品的使用, 此时如果还单用耐磨转数将其表述为耐用型产品而不考虑凹痕的影响显然是不合理的。其高达数万转的耐磨转数便不再有太大意义, 仅凭耐磨转数也难以区分这类产品的耐磨性优劣。

2 试验

超厚耐磨层PVC地板耐磨性试验前后对样品凹陷的测量很难保证在同一位置, 而且边缘和中间的凹痕也厚度不一, 所以产生的凹痕深度本身难以测量和计算。对于超厚耐磨层PVC地板的凹痕变形, 我们关注的是凹痕的深度, 换句话说也就是经过磨损之后的体积损失, 于是可是通过耐磨层的密度和5000转 (达到耐用型的要求) 的质量损失计算得到5000转的体积损失, 用以表示超厚耐磨层PVC地板的耐磨性。

表1 耐磨层厚度检测结果     

本文主要对超厚耐磨层PVC地板耐磨性进行检测, 并对试验结果进行分析。为此分别选择5家国内外企业生产的10种复合PVC地板进行试验, 按照耐磨层厚度由薄到厚依次编号, 其中1#~5#样品是普通透明耐磨层PVC地板, 6#~10#样品为非透明超厚耐磨层PVC地板。

2.1 耐磨层厚度试验

用一把薄型锋利的刀片, 在每块试件上, 垂直于耐磨层切取一个约50mm×2mm的试条, 注意不要使试件的切面变形。然后切面向上置于显微镜试验台上, 读取耐磨层厚度, 在每个试条上进行4次测量[3]。计算5块试件的平均值, 见表1。

2.2 5000转的体积损失和耐磨转数

2.2.1 仪器和材料

Taber型耐磨仪每分钟旋转 (60±2) 转、恒温恒湿箱、P180粒度的纱布、双面胶带或胶水、脱脂纱布等。

将标准锌板安装在磨耗试验机上, 开启吸尘装置, 并将战壕纱布的研磨轮安装在支架上施加4.9N±0.2N外力条件下进行磨耗, 磨500转后, 擦净标准锌板并称量, 精确至1mg;更换纱布, 再磨500转, 擦净后称量, 精确至1mg。

将纱布置于相对湿度50%±5%, 温度为23℃±2℃的环境中处理24h。

用脱脂纱布将试件表面擦净, 并将其等分为4个象限。

将试件耐磨层向上安装在磨耗试验机上, 并将研磨轮安装在支架上, 施加4.9N±0.2N外力条件下进行磨耗, 研磨轮每磨耗500转更换一次, 直至磨5000转, 称重后继续做耐磨转数试验。

2.2.2 制样

用刀片慢慢的将试样的耐磨层与其他层分离, 或者用乙酸乙酯浸泡半个小时再从基材上剥掉耐磨层然后60℃烘箱中放置2小时[4]。在切取分离后的耐磨层上取3片30mm×30mm的试件, 按GB/T 1033.1中浸渍法的规定进行密度ρ测定, 试验结果取3个试件结果的算术平均值, 精确到0.001g/cm3。

同时准备3块尺寸为 (100×100) mm的试件。取样时, 距离试样边缘*少50mm。在 (23±2) ℃和相对湿度 (50±5) %养护, 达到恒重, 质量变化不小于0.002g。

2.2.3 试验步骤

a) 用2.2.2中制备的30mm×30mm的试件, 按GB/T 1033.1中浸渍法的规定进行密度测定, 试验结果取3个试件结果的算术平均值, 精确到0.001g/cm3。

b) 3个尺寸为100mm×100mm的试件, 养护后称重, 精确至0.1mg。将试件耐磨层向上安装在磨耗试验机上, 并将研磨轮安装在支架上, 覆以P180粒度的纱布, 施加4.9N±0.2N外力条件下进行磨耗, 研磨轮每磨耗500转更换一次纱布, 直至研磨5000转, 将磨轮移走, 清扫试件表面粒子, 将试件称重, 精确至0.1mg。称重后继续做耐磨转数试验, 耐磨转数检测结果见表3。

表2 5000转体积损失     

c) 计算5000转的质量损失△m, 5000转体积损失△v=△m/ρ,

式中:

△v—耐磨后试件体积损失 (mm3) ;

△m—5000转的质量损失 (mg) ;

ρ—产品密度 (g/cm3) 。

5000转体积损失和耐磨转数检测结果分别见表2和表3。

3 试验结果及讨论

耐磨层厚度-5000转体积损失和耐磨层厚度-耐磨转数关系见图1和图2。透明耐磨层所用聚氯乙烯树脂聚合度、透明耐磨层厚度、耐磨层涂布之紫外线固化涂料的耐磨性能、紫外线固化能量对PVC地板的耐磨性能影响较大[5]。但跟超厚耐磨层PVC地板相比, 前者5000转体积损失普遍较小, 而且耐磨性相对稳定, 这跟材质是分不开的。超厚耐磨层比透明耐磨层树脂聚合度要低, 加上未经UV固化, 成本较低, 但由于厚度较大, 耐磨转数很高, 但5000转体积损失却较大。由图1可见, 普通透明耐磨层PVC地板5000转体积损失在100mm3左右, 而超厚耐磨层PVC地板的5000转体积损失均在200mm3以上, 也就是说经过相同条件的磨损, 超厚耐磨层比普通透明耐磨层磨耗量要大, 也就是地板的变形较大, 产生的凹痕深度也较深。而且不同厂家生产的超厚耐磨层PVC地板耐磨性也差别较大, 不排除个别厂家, 用超厚PVC材质作为耐磨层用现有国家标准检测为耐用型的同时, 偷工减料, 以次充好。

图1 耐磨层厚度-5000转体积损失   下载原图

图2 耐磨层厚度-耐磨转数   下载原图

表3 耐磨转数检测结果     下载原表

5000转体积损失越小, 产生的凹痕变形就越小, 产品质量就越优越;反之, 5000转体积损失越大, 产生的凹痕变形就越大, 产品质量就越差。用5000转体积损失可以很容易区分产品质量的优劣。

一般来说, 耐磨层厚度越厚, 耐磨转数越高, 同种材质的耐磨层其耐磨转数和耐磨层厚度近似成正比关系, 详见图2。而耐磨层厚度决定了产品的*终寿命, 用户可以根据自己的实际需求选择不同材质不同耐磨层厚度的PVC地板。

4 结语

1) 超厚耐磨层PVC地板的5000转体积损失比普通透明耐磨层要大, 但耐磨转数比较高。

2) 超厚耐磨层PVC地板的耐磨转数比普通透明耐磨层高。

3) 同种材质的耐磨层, 耐磨转数和耐磨层厚度近似成正比关系。

4) 采用耐磨层厚度和5000转体积损失来表示超厚耐磨层PVC地板的耐磨性, 可以充分反应产品的耐磨特征, 用以区分产品的优劣。

5) 此方法同样适用于评价普通耐用型PVC地板的耐磨性优劣。