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塑料自然老化試驗和加速老化試驗的對比分析

2019-05-31 14:18:00
塑料老化是指塑膠原料性能的減弱,可能原因是樹脂中分子的喪失導致分子結構中的化學鍵發生了變化,主要原因是受陽光、工業排除的廢氣、細菌等等引起的。塑料的老化直接影響了塑料產品的使用時間,因此塑料老化試驗的測試具有重大意義!

大氣自然老化試驗是將塑料試樣置于曝曬架上,直接在自然氣候環境下,經受日光、熱能、大氣濕度、氧和臭氧、工業污染等多種因素的協同作用的影響,測定其試驗前后的性能變化來評價出材料的耐候性,老化試驗中試驗場地的選定后能代表某一類型氣候的最嚴酷地區,或接近材料實際應用地區,試驗場地應空曠平坦,周圍無影響試驗結果的障礙物。試驗架應面對赤道并與地面夾角45°。當試樣主要性能指標已降至實際使用的最低允許值或某一臨界保持率以下時,試驗方告結束。多數情況下是試樣主要性能指標降至初始值50%時終止試驗。

試驗結果的表示可采用如下幾種方式:
以試樣外觀變化程度用文字敘述表示; 
用試樣老化后某性能變化達規定值所需時間(日數、月數或年數)表示;
以老化系數,即試樣老化后性能測試值與初始值之比表示。塑料大氣自然老化按GB/T 3681—2011《塑料自然日光老化氣候老化玻璃過濾后日光氣候老化和菲涅耳鏡加速日光氣候老化化暴露試驗方法》進行。

塑料加速老化試驗
由于自然老化過程是一個很緩慢的過程,且在不同地理環境下有很大差別,給塑料耐老化性能的評價帶來困難。人們試圖用較短的時間對塑料的老化性能作出評價,這就是加速老化試驗。加速老化試驗可采用模擬日光燈的人光源,包括碳弧燈、氙弧燈、熒光紫外燈外,這些人工光源都會產生比地面的自然日光強得多的光照。采用這些人工光源時,也常常同時采用冷凝器模擬雨降、露水等與日光聯合作用對塑料引起的破壞。                       
熒光紫外燈老化試驗。該試驗所用的特制熒光燈光源產生波長范圍在280-350mn之間的紫外光照,加速對塑料的破壞。試驗儀主要組成部分是燈泡、熱水盤和試樣架。試樣溫度可以調節, 可以從試驗儀中定期取出試樣,考核試樣顏色變化、裂紋、粉化、龜裂情況和性能值變化。
碳弧燈老化試驗。該試驗所采用的碳弧燈光源所發射的光都經過了硼硅玻璃或Corex玻璃(透紫外玻璃),可分別將波長低于275nm或低于255nm的遠紫外部分光波濾掉,因此采用這種光源可模擬到達地面的日光。試驗儀可以繞安裝中心使燈泡旋轉,并同時裝有周期性噴水裝置,模擬日光與雨降、晨露等對塑料的聯合破壞作用。
氙弧燈老化試驗。氙弧燈老化試驗是采用最普遍的人工加速老化試驗方法,因為氙弧燈光源所發射的光波最接近照射到地球表面的日光波長分布。試驗儀中氙弧燈泡由燃燒器和濾光系統組成,試驗儀并裝有蒸餾水或去子水的循環系統。循環水通過氙弧燈泡,可以對燃燒器進行冷卻并濾掉波長較大的紅外光波,以使燈光能譜分布更接近日光。
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