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塑料自然老化试验和加速老化试验的对比分析

2019-05-31
塑料老化是指塑胶原料性能的减弱,可能原因是树脂中分子的丧失导致分子结构中的化学键发生了变化,主要原因是受阳光、工业排除的废气、细菌等等引起的。塑料的老化直接影响了塑料产品的使用时间,因此塑料老化试验的测试具有重大意义!

大气自然老化试验是将塑料试样置于曝晒架上,直接在自然气候环境下,经受日光、热能、大气湿度、氧和臭氧、工业污染等多种因素的协同作用的影响,测定其试验前后的性能变化来评价出材料的耐候性,老化试验中试验场地的选定后能代表某一类型气候的最严酷地区,或接近材料实际应用地区,试验场地应空旷平坦,周围无影响试验结果的障碍物。试验架应面对赤道并与地面夹角45°。当试样主要性能指标已降至实际使用的最低允许值或某一临界保持率以下时,试验方告结束。多数情况下是试样主要性能指标降至初始值50%时终止试验。

试验结果的表示可采用如下几种方式:
以试样外观变化程度用文字叙述表示; 
用试样老化后某性能变化达规定值所需时间(日数、月数或年数)表示;
以老化系数,即试样老化后性能测试值与初始值之比表示。塑料大气自然老化按GB/T 3681—2011《塑料自然日光老化气候老化玻璃过滤后日光气候老化和菲涅耳镜加速日光气候老化化暴露试验方法》进行。

塑料加速老化试验
由于自然老化过程是一个很缓慢的过程,且在不同地理环境下有很大差别,给塑料耐老化性能的评价带来困难。人们试图用较短的时间对塑料的老化性能作出评价,这就是加速老化试验。加速老化试验可采用模拟日光灯的人光源,包括碳弧灯、氙弧灯、荧光紫外灯外,这些人工光源都会产生比地面的自然日光强得多的光照。采用这些人工光源时,也常常同时采用冷凝器模拟雨降、露水等与日光联合作用对塑料引起的破坏。                       
荧光紫外灯老化试验。该试验所用的特制荧光灯光源产生波长范围在280-350mn之间的紫外光照,加速对塑料的破坏。试验仪主要组成部分是灯泡、热水盘和试样架。试样温度可以调节, 可以从试验仪中定期取出试样,考核试样颜色变化、裂纹、粉化、龟裂情况和性能值变化。
碳弧灯老化试验。该试验所采用的碳弧灯光源所发射的光都经过了硼硅玻璃或Corex玻璃(透紫外玻璃),可分别将波长低于275nm或低于255nm的远紫外部分光波滤掉,因此采用这种光源可模拟到达地面的日光。试验仪可以绕安装中心使灯泡旋转,并同时装有周期性喷水装置,模拟日光与雨降、晨露等对塑料的联合破坏作用。
氙弧灯老化试验。氙弧灯老化试验是采用最普遍的人工加速老化试验方法,因为氙弧灯光源所发射的光波最接近照射到地球表面的日光波长分布。试验仪中氙弧灯泡由燃烧器和滤光系统组成,试验仪并装有蒸馏水或去子水的循环系统。循环水通过氙弧灯泡,可以对燃烧器进行冷却并滤掉波长较大的红外光波,以使灯光能谱分布更接近日光。
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