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        1. 歡迎來到化學工業合成材料老化質量監督檢驗中心、廣東省質量監督涂料產品檢驗站

          材料耐候老化的全面解讀!

          時間:2022-07-01點擊次數:31信息來源:

                 聚合物材料在合成、儲存、加工和較終應用的各個階段都可能變質,即材料的性能變質,如發黃、相對分子質量下降、產品表面開裂、光澤喪失等。更嚴重的是,沖擊強度、撓度強度、拉伸強度和伸長率大降低,從而影響聚合物材料產品的正常使用。這種現象稱為塑料的化學老化,簡稱老化。從化學的角度來看,塑料材料無論是天然的還是合成的,都有一定的分子結構,有的部分有一些弱鍵,自然成為化學反應的突破口。

                 塑料老化的本質只不過是一種化學反應,即以弱鍵化學反應(如氧化反應)為起點,引起一系列化學反應。它可以由熱、紫外線、機械應力、高能輻射、電場等多種原因引起,可以由一個單獨的因素或多種因素共同作用。其結果是聚合物材料的分子結構發生了變化,相對分子質量下降或交聯,導致材料性能惡化,甚至無法使用。

                 較常見的致老化因素是熱和紫外線,因為從生產、儲存、加工到產品使用較常見的環境是熱和陽光(紫外線)。研究這兩種環境引起的塑料老化對實際操作人員具有特別重要的意義。

          為什么要做老化?

                 1.篩選材料和配方

                 2.競爭對手之間的比較

                 3.尋求失效機制

                 4.提高耐老化性

                 5、壽命預估

          戶外暴露的優缺點

                 室外直接曝光是指直接暴露在陽光等氣候條件下,是評估材料耐候性較直接的方法。

                 優點:

                 吻合性很好

                 操作簡單,操作方便

                 **成本低

                 缺點:

                 周期通常很長

                 全球氣候多樣性

                 不同氣候下不同樣品的敏感性不一致

          一、碳弧光老化試驗方法

                 碳弧燈是一種相對古老的技術,碳弧儀較初被德國合成染料化學家用來評估被染紡織品的耐光性。碳弧燈分為封閉式和開放式碳弧燈。無論哪種碳弧燈,其光譜與太陽光的光譜都有很大的不同。由于該項目技術歷史悠久,較初的人工模擬光老化技術采用了該設備,因此該方法也可以在早期標準中看到,特別是在日本的早期標準中。

          二、氙燈老化試驗方法

                 氙弧燈可以模擬完整的全太陽光光譜,包括紫外線、可見光和紅外光譜。過濾氙弧燈是顏料、染料和墨水產品光穩定性的較佳光源,對陽光中的長波光和可見光非常敏感。氙弧燈可以準確地調節其光譜能量分布,模擬各種條件下的自然光,從大氣層外的陽光到透過玻璃窗的陽光。此外,通過改變氙氣燈的輻照強度、溫度、濕度等參數,可以模擬汽車內外等不同產品的使用環境。圖為氙氣燈的不同輻照度與自然光的光譜對比,其中強度為0.55 W/m2較類似于自然光。目前,氙燈人工加速老化試驗已成為可以選擇和通用的光老化試驗方法,氙燈老化試驗方法也很多,如ISO、ASTM、SAE J、GM等。

          三、紫外熒光燈老化試驗方法

                 熒光紫外燈波長254nm熒光紫外線燈的能量分布取決于磷共存物產生的發射光譜和玻璃管的擴散,因為添加了磷共存物將其轉化為長波長。熒光燈分為UVA與UVB,您的暴露應用程序決定了應該使用哪種紫外線燈。UV燈管的分類和適用范圍。

          四、金屬鹵素光老化試驗方法

                 金屬鹵素燈是一種氣體放電燈,可以提供與直射和散射非常相似的光譜能量分布。該方法效率高,通過放置多個放射光源,可以產生單一的照射光源效果。金屬鹵素燈的光譜分布與地球表面接收的太陽非常相似,但由于金屬鹵素燈規模較大,主要適用于汽車及其部件、電氣電子產品等大型設備的人工光老化加速試驗。

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