人工加速老化试验中常见问题探讨.doc

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1、人T加速老化试验屮常见问题探讨2006-12-189:15:04【文章字体：A出小】打卬收藏关闭塑料、橡胶、涂料等高分子材料在使用过程中会遇到老化的问题。为评价高分子材料的耐老化性能，逐渐形成了两类老化试验方法：一类是口然老化试验方法，即直接利用口然环境进行的老化试验；另一类是人工加速老化试验方法，即在实验室利用老化箱模拟口然环境条件的某些老化因索进行的老化试验。由于老化因索的多样性及老化机理的复杂性，口然老化无疑是最重要最可靠的老化试验方法、。但是，由于口然老化周期相对较长，不同年份、季节、地区气候条件的差异性导致了试验结果的不可比性；而人工加速老化试验模拟强化了口然

2、气候中的某些重要因索，如阳光、温度、湿度、降雨等，缩短了老化试验的周期，且由于试验条件的可控性，试验结果再现性强。人工老化作为口然老化的重耍补充，止广泛运用于高分子材料的研究、开发、检测中。在人工加速老化的试验过程中，人们普遍会关心以下儿个问题：应该选择什么样的试验条件，进行多长时间的试验；该选择什么指标来评价该产品的老化性能。木文试图针对这些问题对人T加速老化试验进行一些探讨。人工加速老化试验条件的选择这个问题实际上可以理解为应该模拟哪些老化因索，高分子材料在使用过程中，气候环境里许多因索都有可能对高分子材料的老化产生作用。如果事先知道产生老化的主要因索，就可以有针对

3、性的选择试验方法。我们可以从该材料的运输、储存、使用环境以及具老化机理等方面考虑，确定试验方法。例如破聚氯乙烯型材，使用聚氯乙烯为原料，添加稳定剂、颜料等助剂加工而成，主耍用于室外。从聚氯乙烯的老化机理考虑，聚氯乙烯受热易分解；从使用环境考虑；空气中的氧、紫外光、热、水分都是引起型材老化的原因。因此,国标GB/T8814-2004《门、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材》屮，既规定了光氧老化试验方法，采用GB/T16422.2《塑料实验室光源曝露试验方法第二部分：尙弧灯》老化4000h或6000h,模拟了室外紫外光及可见光、温度、湿度、降雨等因索，同时乂规定了热氧老化

4、项Fh加热后状态,150°C放置30min,Fl测观察是否出现气泡、裂纹、麻点或分离现象，以考察型材的耐热性能。乂如我国在国际市场上有竞争力的一个产品：外贸出口鞋。在使用过程中，阳光中的紫外线是引起鞋子变色、褪色的主要原因，因此，有必要用紫外灯箱对其进行耐黄变测试。常用的鞋类耐黄变试验箱采用30WUV灯，样品离光源20cm,照射3h后观察颜色变化。同时,在运输过程中，集装箱内闷热、潮湿的恶劣环境会引起鞋面、鞋底、胶水的变色、斑点,甚至是变质。因此，在装船运输Z前，有必要考虑进行耐湿热老化试验，模拟集装箱内高热、高湿环境，在70°C、95%相对湿度的条件下，进行48h试验

5、后观察外观、颜色变化。2人工加速老化光源的选择实验室光源曝露试验因为可以在一个试验箱中同时模拟大气可见环境中的光、氧、热和降雨等因索，是冃前较为常用的一种人工加速老化试验方法，在这些模拟因素屮，乂以光源最为重要。经验表明，阳光屮引起高分子材料破环的波长主要集中在紫外线及部分可见光。门询使用的人工光源都力图使在此波长区间内的能谱分布曲线与太阳光谱接近，模拟性和加速倍率是选择人丁光源的主要依据。经历了约一个世纪的发展，实验室光源已有封闭式碳弧灯、阳光型碳弧灯、荧光紫外灯、西弧灯、高压汞灯等各种光源供选择。国际标准化组织(ISO)屮与高分了材料相关的各技术委员会主要推荐使用阳

6、光型碳弧灯、荧光紫外灯、毎弧灯三种光源。2.1氤弧灯FI前认为，已知的人丁光源中氤弧灯的光谱能量分布与阳光中紫外、可见光部分最相似。通过选择合适的滤光片，可以滤去大部分到达地面阳光中存在的短波辐射。氤灯在1000nm^l200nm近红外区存在很强的辐射峰，会产生大量的热。因此，须选择合适的冷却装置带走这部分能量。H前，市面上毎灯老化试验装置有两种冷却方式：水冷式和风冷式。一般来说，水冷式尙灯装置冷却效果要优于风冷式，同时结构也较为复杂，价格也比较昂贵。由于氤灯紫外线部分能量较另两种光源增加较少，在加速倍率方面是最低的。2.2荧光紫外灯从理论上说，300mn〜400rir

7、n的短波能量是引起老化的主要因索。如果增加这部分能量，就能达到快速试验的效果。荧光紫外灯的光谱分布主要集中在紫外光部分，因此，可以达到较高的加速倍率。然而，荧光紫外灯不仅使口然FI光中的紫外线能量增加，同时还有在地球表面测量时口然日光中没有的辐射能量，而这部分能量会引起非口然的破坏。另外荧光光源除了很窄的水银光谱线外，没有高于375nm的能量，这样对较长波长的UV能量敏感的材料就可能不会出现曝晒在口然日光下那样变化。由于这些固有缺陷会导致得出不可靠的结杲。因此，荧光紫外灯的模拟性较差。但是，由于它的加速倍率高，通过选择合适型号的灯管可实现