[发明专利]用于测定辐照对颗粒磨损的影响的快速试验

说明书

技术领域

本发明涉及用于测定辐照对颗粒，优选无机或有机颗粒，尤其优选塑料颗粒的磨损的影响的快速试验。

背景技术

塑料颗粒是热塑性塑料从原材料制造商供给塑料加工工业的典型的供应形式。由于它们的自由流动能力，所以它们是散装材料，如砂或砾石那样，并因此可以相当容易地输送和进一步加工。

最近深入讨论了使用塑料颗粒作为人造草皮的填充材料。例如，欧洲专利申请EP 1 416 009 A1公开了使用经包覆的橡胶粒子作为用于人造草皮或其它地面覆盖物的撒入材料或作为松散弹性层。橡胶粒子一般具有不规则的n-边形形状，并优选具有0.4mm和2.5mm至最大4.0mm的平均尺寸。个体橡胶粒子在它们的整个表面上提供有5μm-35μm厚的覆层。所述覆层形成永久弹性包覆层，该包覆层意于很大程度上防止有害物质，例如锌被洗出。另外，通过这种包封的目标是减少对于旧橡胶而言典型的橡胶气味。

为了作为人造草皮填充材料应用，这种塑料颗粒尤其必须具有高抗磨强度。但是，迄今不知道有任何试验可用于以简单方式快速和成本有效地测定和评估塑料颗粒的抗磨强度。

迄今，为测试人造草皮颗粒(填充材料)的抗磨强度，进行根据ISO-5074的所谓Hardgroove试验。为此，在专用球磨机中研磨(500转)塑料颗粒，其中不允许橡胶颗粒的粉化或其它变化。在进行研磨之前和之后测定塑料颗粒的粒子尺寸并将其相互比较，其中需要至少95％的抗磨强度，以通过该试验。

但是，该试验具有许多缺点：

·其产生相对较小的磨损(当用合适的填充材料精确进行该试验时，要求的磨损稳定性≥95％)。尽管这是有利的，以允许尽可能多的人造草皮粒子体系，但是不是以便可以快速简单的方式测定和有意义地相互比较各种材料的合适性。例如，采用这种方法无法相互区分或只能弱地相互区分具有不同磨损特性的各种涂层，因为产生的测量结果彼此非常接近。由此不可能进行例如任何“评级”，即各种耐磨涂层相对于彼此的任何分级。或者，这种分级只有在与所得测量值的常规波动宽度仅略微不同或完全没有不同的窄范围内才能成功。当通过ISA用这种试验将填充材料分级时，磨损稳定性≥95％的所有产品都被分级为根据用于橡胶基填充材料的荷兰标准，ISA-M37，适合用作人造草皮填充材料。

·此外，所需球磨机比较昂贵。

·该试验极其耗时，因为需要500转，且非常复杂，该试验装置例如由于该设备的重量几乎不可运输，尽可能定量排空该装置是极其耗时和困难的，因为例如由于粒子或试验装置表面的静电带电效应，许多粒子仍附着在大的表面上。

·该方法需要极大量的样品材料。

·难以控制磨机的温度以便可在各种温度下测量磨损特性。

有时，也使用用于填充颗粒的其它磨损试验方法。例如借助辊支架或环形剪切单元。这些方法也表现出显著缺点。借助辊支架产生可辨别和/或可测量的磨损需要极长时间。此外，由于高表面积和可能的高静电带电，所产生的细级分的定量转移是非常困难直至不可能的。填充和排空该设备是麻烦的事情，且难以控制其温度以便可在各种温度下测量磨损特性。

借助环形剪切单元产生可辨别和/或可测量的磨损也需要长时间。在研磨后难以从该装置定量转移材料，也难以清洁该装置。也只能困难地控制该装置的温度以便可在各种温度下测量磨损特性。

在DIN V18035-7：2002-06中描述了塑料块和皮革(和因此，例如，通体着色材料，如EPDM或TPE)的磨损测定方法(DIN 53516)且其不可用于对经涂覆的旧轮胎橡胶颗粒的磨损测量。

DIN ISO 4649中描述的用于圆柱形弹性体试件的磨损试验同样如此，借助砂纸使该试件暴露在规定的磨损负荷下。该试验也不可用于细分的颗粒。

此外，对于作为人造草皮的填充材料的应用重要的是获悉此种塑料颗粒的性能，尤其是磨损，在阳光辐照下如何随时间而变化(所谓的塑料颗粒的老化)。然而，迄今没有已知的试验可以简单的方式迅速且成本有效地模拟和评价塑料颗粒的阳光辐照，且能在短时间内测定辐照对塑料颗粒，尤其是粒子表面的影响。

仅仅已知的是用于辐照经涂覆或未涂覆的金属片材的表面或其它二维表面，或经涂覆或未涂覆的粒子的各种处理方法。例如，为测试UV辐射对汽车油漆的影响时，经常使用日光试验，该试验此外还可以用于颗粒状体系。在这种情况下，应用容器，待曝光的经涂覆或未涂覆粒子撒入所述容器中，然后将其曝光。