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閱讀：24發(fā)布時(shí)間：2025-1-22
材料的老化問(wèn)題一直備受關(guān)注，在日常生活中，高分子材料的老化現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、涂料等的老化，主要是指材料在加工、貯存或使用過(guò)程中，由于受到熱、光、氧、機(jī)械應(yīng)力、臭氧、有害金屬離子、輻射等外界因素的影響，使材料內(nèi)部發(fā)生物理或化學(xué)變化，性能變劣，而逐漸失去使用價(jià)值的現(xiàn)象。通俗地說(shuō)，老化就是材料的性能由好變壞的一個(gè)過(guò)程。
由于材料的品種不同，使用條件的差異，因而材料發(fā)生老化時(shí)其老化特征也不盡相同。聚合物材料的老化現(xiàn)象歸納起來(lái)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①外觀的變化，如材料變色、變硬、變軟、龜裂等;②物理、化學(xué)性能的變化，如導(dǎo)熱系數(shù)、摩爾質(zhì)量、溶解度等;③機(jī)械性能的變化，如硬度、拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等;④電性能的變化，如介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、擊穿電壓等。
實(shí)驗(yàn)室光源加速老化試驗(yàn)是塑料老化試驗(yàn)中常用的一種老化試驗(yàn)方法，它適用于經(jīng)常長(zhǎng)期暴露在日光或透過(guò)窗玻璃的日光照射下的戶內(nèi)外使用的塑料，使用氙燈老化試驗(yàn)箱進(jìn)行試驗(yàn)較全面綜合考慮了光、氧、熱、濕度及降雨對(duì)塑料外觀和性能的影響。氙弧燈具有與日光最相似的的光譜能量分布，因而廣泛應(yīng)用于塑料的老化試驗(yàn)中。
Q-SUN氙燈老化試驗(yàn)箱光譜圖
對(duì)與形狀復(fù)雜且難以制成標(biāo)準(zhǔn)試樣的制品，通常情況下，往往以檢查試樣外觀（粉化、變色、色差等）為主，因此制樣時(shí)應(yīng)盡量在相同部位裁取試樣，其中一塊試樣留作原始對(duì)比樣，其他試樣用作氙燈老化試驗(yàn)。投放試樣時(shí)，應(yīng)使制品在實(shí)際使用條件下的曝光面朝向氙燈光源。
片狀、薄膜、板材等制品可以根據(jù)試驗(yàn)需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)裁制拉伸、撕裂等樣條，測(cè)定老化前后力學(xué)性能的變化，評(píng)價(jià)制品的耐光老化性能。同時(shí)進(jìn)行幾種不同樣品的老化試驗(yàn)，應(yīng)在試樣的背光面做不宜消除的標(biāo)記，用于區(qū)分不同的樣品。
旅游帳篷用的滌棉布進(jìn)行氙燈老化后測(cè)試經(jīng)緯向拉伸強(qiáng)力的變化，依據(jù)拉伸強(qiáng)力的測(cè)試方法ISO 13939-1:1999裁取試樣，依據(jù)ISO 4892-2:2006設(shè)定氙燈老化條件：340nm輻照度為0.50W/m2，黑標(biāo)準(zhǔn)溫度為65℃，試驗(yàn)箱溫度為38℃，相對(duì)濕度為50%，采用日光型濾光器，噴淋周期為102min干燥/18min噴水，光照時(shí)間為360h。使用氙燈老化試驗(yàn)箱試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
對(duì)于在戶內(nèi)使用的經(jīng)受透過(guò)窗玻璃的日光照射的塑料制品，氙燈光源必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾減少波長(zhǎng)320nm以下光譜輻照度來(lái)模擬透過(guò)窗玻璃濾光后的日光（見(jiàn)GB/T 19466.2—1999中的表2)，汽車內(nèi)飾件除了承擔(dān)減振、隔熱、吸音等功能外，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中外觀的變化會(huì)影響汽車的美觀和形象。對(duì)汽車內(nèi)飾件進(jìn)行模擬透過(guò)窗玻璃的日光的氙燈老化試驗(yàn)后，觀察其外觀變化，可為內(nèi)飾件選材提供試驗(yàn)依據(jù)。以儀表板出風(fēng)口進(jìn)行氙燈老化試驗(yàn)，試驗(yàn)條件如下：340nm輻照度為0.50W/m2，黑標(biāo)準(zhǔn)溫度為63℃，相對(duì)濕度為50%，采用窗玻璃型濾光器，連續(xù)光照無(wú)噴淋，光照時(shí)間為400h。使用氙燈老化試驗(yàn)箱。依據(jù)GB/T 250對(duì)比老化前后的試樣，老化后的試樣輕微變色，顏色變化等級(jí)為4-5級(jí)（顏色變化等級(jí)：1級(jí)一樣品變色；5級(jí)一樣品未變色）。
一種耐候PP材料,按照相關(guān)ASTM標(biāo)準(zhǔn)注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣,測(cè)試?yán)匣昂蟮睦鞆?qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度和色差, 并對(duì)其外觀進(jìn)行變色評(píng)級(jí)。使用氙燈老化試驗(yàn)箱試驗(yàn)的條件如下:340nm輻照度為0.50W/m2 , 黑標(biāo)準(zhǔn)溫度為65 ℃ ,相對(duì)濕度為65 % , 連續(xù)光照, 噴水周期為18h/102min（噴淋時(shí)間/不噴淋時(shí)間）, 試驗(yàn)時(shí)間為2000h。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
采用氙燈老化試驗(yàn)箱進(jìn)行材料的耐候老化是常用的模擬日光直射或透過(guò)窗玻璃經(jīng)受日光照射的使用環(huán)境的試驗(yàn)方法, 我們可以選擇制品或材料在實(shí)際使用中關(guān)注的性能進(jìn)行測(cè)試, 為塑料材料的研究、開(kāi)發(fā)、使用及供需方提供可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
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