材料的使用壽命除了材料本身的材質(zhì)性能外,,和材料的存儲或使用環(huán)境也是有很大的關聯(lián)。材料的老化主要表現(xiàn)在顏色變化,性能下降等,。材料在自然環(huán)境下的老化往往需要幾年,,幾十年,甚至上百年,,如果采用不加速的情況進行模擬測試,,將產(chǎn)生難以承受的時間成本。所以在實驗室中一般都是采用紫外老化或者氙燈老化來模擬自然環(huán)境下材料的老化,,但是我們?nèi)绾未_定試驗條件,、試驗時間?
一,、人工加速老化試驗條件的選擇
這個問題實際上可以理解為應該模擬哪些老化因素,,高分子材料在使用過程中,氣候環(huán)境里許多因素都有可能對高分子材料的老化產(chǎn)生作用,。如果事先知道產(chǎn)生老化的主要因素,,就可以有針對性的選擇試驗方法。
我們可以從該材料的運輸,、儲存,、使用環(huán)境以及其老化機理等方面考慮,確定試驗方法,。例如硬聚氯乙烯型材,,使用聚氯乙烯為原料,添加穩(wěn)定劑,、顏料等助劑加工而成,,主要用于室外。從聚氯乙烯的老化機理考慮,,聚氯乙烯受熱易分解,;從使用環(huán)境考慮;空氣中的氧,、紫外光,、熱、水分都是引起型材老化的原因,。
二,、人工加速老化光源的選擇
實驗室光源曝露試驗:可以在一個試驗箱中同時模擬大氣可見環(huán)境中的光、氧,、熱和降雨等因素,,是目前較為常用的一種人工加速老化試驗方法,在這些模擬因素中,,光源比較重要,。經(jīng)驗表明,,陽光中引起高分子材料破環(huán)的波長主要集中在紫外線及部分可見光。
目前使用的人工光源都力圖使在此波長區(qū)間內(nèi)的能譜分布曲線與太陽光譜接近,,模擬性和加速倍率是選擇人工光源的主要依據(jù),。經(jīng)歷了約一個世紀的發(fā)展,實驗室光源已有封閉式碳弧燈,、陽光型碳弧燈,、熒光紫外燈、氙弧燈,、高壓汞燈等各種光源供選擇,。國際標準化組織(ISO)中與高分子材料相關的各技術委員會主要推薦使用陽光型碳弧燈、熒光紫外燈,、氙弧燈三種光源,。
三、試驗時間的確定
1,、參照相關產(chǎn)品標準規(guī)定
相關產(chǎn)品標準里已經(jīng)對老化試驗的時間作出了規(guī)定,,我們只需查找到相關標準,按里面規(guī)定的時間執(zhí)行就行了,。許多國家標準,、行業(yè)標準中都對此作出了規(guī)定。
2,、根據(jù)已知的相關性推算
研究表明:通過顏色和變黃指數(shù)變化來評價ABS的顏色穩(wěn)定性,,人工加速老化與自然大氣暴露有較好的相關性,加速倍率約為7,。如果想了解某一 ABS材料戶外使用一年后的顏色變化,,采用相同的試驗條件,,可以參考該加速倍率,,確定加速老化時間365x24/7=1251h。
3,、控制人工加速老化輻射總量與自然暴露輻射總量相當
對于某些既無相應標準規(guī)定,,又無處參考相關性的產(chǎn)品,可以考慮其實際使用環(huán)境的輻射強度,,控制人工加速老化輻射總量與自然暴露輻射總量相當,。
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