為什么要做老化測試?
為什么要做老化測試,?
氣候和陽光輻照是損害涂料,、紡織品,、塑料,、油墨及其他高分子材料的主要原因,,由于光照和潮濕對材料的破壞,每年造成億萬美元的經(jīng)濟(jì)損失。這種損害包括失光,,褪色,黃變,,開裂,,脫皮,,脆化,強(qiáng)度降低及分層。即使室內(nèi)的光及玻璃窗透射的太陽光都會使一些材料老化,,比如引起顏料,、染料等褪色或變色,。
很顯然,對許多產(chǎn)品來說,,抗老化和光穩(wěn)定性是很重要的,。幾年來,各種各樣的方法都被用過?,F(xiàn)在大部分研究者使用自然暴露方法測試,,自然暴露方法測試有很多優(yōu)點:實際,便宜,,易于操作。然而,,大部分制造商不愿意等上幾年的時間來觀察一種新的改良的產(chǎn)品設(shè)計是否真的得到改進(jìn),。
近年來,低價位且使用方便的實驗室檢測設(shè)備已經(jīng)開發(fā)出來,,包括QUV加速老化設(shè)備(符合ASTM G154)和Q-Sun氙燈試驗箱(符合ASTM G155),。(QUV是世界上應(yīng)用老化檢測設(shè)備。它基于的原理是:對于經(jīng)久耐用的材料,,紫外線的短波長引起主要的老化損傷,。Q-Sun氙燈試驗箱模擬太陽光的所有光譜,包括紫外線,,可見光和紅外線。)
造成產(chǎn)品老化的自然因素
老化損害由三個因素引起:光照,,高溫和潮濕,。這三個因素中的任一個都會引起材料老化。它們往往同時發(fā)生作用,,造成的危害將大于其中任一因素單獨作用所造成的,。
光照
不同的材料對光的敏感性也不同,。對于經(jīng)久耐用的材料,如大多數(shù)涂料,、戶外紡織品,、塑料,,紫外線的短波段是引起大部分聚合物老化的原因,。然而,對于不是那么經(jīng)久耐用的材料,,比如一些顏料和染料,紫外線的長波段甚至可見光也會對其造成嚴(yán)重的老化,。
高溫
當(dāng)溫度升高時,,光的破壞作用也將隨之增大。盡管溫度不影響主要的光致反應(yīng),,它卻影響次要的化學(xué)反應(yīng)。實驗室老化測試必須提供的溫度控制,,通常還通過升溫的方法來加速老化過程,。
潮濕
露水,,雨水及高的濕度是引起潮濕危害的主要原因。我們的研究表明,,放在室外的物品每天都將長時間處于潮濕狀態(tài)(平均每天8~12 h),。研究也已發(fā)現(xiàn)由潮氣形成的露水是室外潮濕的主要因素。露水造成的危害比雨水更大,,因為它附著在材料上的時間更長,,引起更為嚴(yán)重的潮濕吸收。
當(dāng)然,,雨水對材料的危害也很大,。雨水將引起熱沖擊,比如當(dāng)一輛汽車在一個炎熱夏日溫度升高突然因陣雨而急劇降溫,,從而產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。雨水沖刷引起的機(jī)械侵蝕也會加速材料發(fā)生老化,,如木材涂層,,雨水沖洗去除表面老化層,將未老化的里層暴露于太陽光下產(chǎn)生進(jìn)一步老化,。
對于室內(nèi)的材料,,濕氣的主要作用往往是機(jī)械應(yīng)力。它因材料試圖與周圍保持潮濕平衡而引起。材料所經(jīng)受的濕氣越大,,需要克服的應(yīng)力也越大,。盡管室內(nèi)物品,比如紡織品,,油墨只暴露于濕氣環(huán)境中,,但它仍是室外材料發(fā)生老化的一個重要的因素。在室外,,周圍相對濕度(RH)將影響一種潮濕材料干燥速度,。