高分子材料老化性能測(cè)試大匯總
2021-08-13 14:02:33
作者：測(cè)了么 來(lái)源：測(cè)了么
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高分子材料在加工、貯存和使用過(guò)程中， 在光、熱、水、化學(xué)與生物侵蝕等內(nèi)外因素的綜合作用下會(huì)發(fā)生老化降解，導(dǎo)致性能下降。因此，通過(guò)老化試驗(yàn)來(lái)評(píng)估在現(xiàn)實(shí)使用條件下材料的穩(wěn)定性，耐候性非常重要。
今天，測(cè)了么小編對(duì)高分子材料老化性能測(cè)試儀器及分析做了大匯總。
老化試驗(yàn)有自然老化和人工加速老化試驗(yàn)兩大類。
人工加速老化測(cè)試
1.熱老化性能試驗(yàn)
在常壓和規(guī)定溫度的熱空氣作用下，使材料經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后測(cè)定其某項(xiàng)或某幾項(xiàng)性能指標(biāo)。根據(jù)相同或不同溫度條件下各周期性能指標(biāo)變化的情況，判斷材料的熱穩(wěn)定性，推算貯存期和使用期。
▎測(cè)試儀器：
重力對(duì)流式（自然通風(fēng)）熱老化試驗(yàn)箱
來(lái)源：南京環(huán)科試驗(yàn)設(shè)備有限公司
強(qiáng)制通風(fēng)式熱老化試驗(yàn)箱
來(lái)源：東莞市元耀電子科技有限公司
▎適用產(chǎn)品范圍：電氣絕緣材料的耐熱性試驗(yàn)，電子零配件，塑化產(chǎn)品及橡膠制品。
▎樣品要求：
根據(jù)GB/T 7141，
1）在所選的每個(gè)周期和溫度下每種材料至少暴露三個(gè)平行試樣；
2）試樣厚度相當(dāng)于但不大于預(yù)期應(yīng)用中的最小厚度；
3）試樣的制作方法應(yīng)與其在預(yù)期應(yīng)用中的相同；
4）一系列溫度的所有試驗(yàn)試樣均應(yīng)為同一批次。
▎相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 7141 塑料老化試驗(yàn)方法
GB/T 3512 硫化橡膠或熱塑性橡膠 加熱老化和耐熱試驗(yàn)
ASTM D5510 Heat Aging of Oxidatively Degradable Plastics
JIS K 6257 硫化橡膠和熱塑性橡膠 熱老化性能測(cè)定
2.溫濕老化試驗(yàn)
在大氣環(huán)境下，溫度（熱）和濕度（水分）都會(huì)導(dǎo)致高分子材料的老化。濕熱老化試驗(yàn)通過(guò)模擬溫度和濕度環(huán)境對(duì)高分子材料進(jìn)行加速老化，以評(píng)估材料在應(yīng)用過(guò)程中的耐溫度和濕度的老化性能。
▎測(cè)試儀器：
濕熱老化試驗(yàn)箱
▎適用產(chǎn)品范圍：塑料、橡膠等高分子材料。
▎樣品要求：
試驗(yàn)樣品應(yīng)在不包裝、不通電、準(zhǔn)備使用狀態(tài)或按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的其他規(guī)定放入試驗(yàn)箱中。如沒(méi)有規(guī)定特定的安裝架，那么安裝架的熱傳導(dǎo)應(yīng)盡可能低，使得實(shí)際上對(duì)所有的試驗(yàn)樣品都是絕熱的。
▎相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 2423.3：試驗(yàn)Cab: 恒定濕熱試驗(yàn)
GB/T 2423.4：試驗(yàn)Db: 交變濕熱試驗(yàn)
GB/T 15905 硫化橡膠濕熱老化試驗(yàn)方法
GB/T 2573 玻璃纖維增強(qiáng)塑料老化性能試驗(yàn)方法
ASTM D2126 Response of Rigid Cellular Plastics to Thermal and Humid Aging
3.臭氧老化試驗(yàn)
臭氧在大氣中的含量很少卻是橡膠龜裂的主要因素，特別是對(duì)含雙鍵的橡膠材料，有極強(qiáng)的破壞能力。
臭氧老化的試驗(yàn)方法，就是將橡膠試樣在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)應(yīng)變條件下置于含一定濃度的臭氧和溫、濕度的環(huán)境中曝露，觀測(cè)試樣性狀的變化，以評(píng)價(jià)橡膠的耐臭氧老化性能，并以此為依據(jù)制定積極的防護(hù)措施。
▎測(cè)試儀器：
臭氧老化試驗(yàn)箱
來(lái)源：杭州九環(huán)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備有限公司
▎適用產(chǎn)品范圍：非金屬材料、橡膠制品，以及TPU、EPDM等新型彈性體。
▎樣品要求：
根據(jù)ASTM D1149
1）樣品尺寸：長(zhǎng)100±25mm（4±1英寸）*寬10.00±0.03mm（0.40±0.01英寸）
2）建議將待測(cè)的橡膠樣品放置在鋁制薄片或者0.1mm的聚酯薄膜上，以便于取下。
3）需要對(duì)不帶襯片的樣片在23±2oC無(wú)臭氧條件下進(jìn)行24.0±0.5小時(shí)的預(yù)先測(cè)試。
▎相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T13642 硫化橡膠耐臭氧老化動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)法
GB/T 7762 硫化橡膠或熱塑性橡膠耐臭氧龜裂靜態(tài)拉伸試驗(yàn)
GB/T 24134 橡膠和塑料軟管 靜態(tài)條件下耐臭氧性能的評(píng)價(jià)
ASTM D1149 Rubber Deterioration——Cracking in an Ozone ControlledEnvironment
JIS K 6259 加硫橡膠或熱塑性橡膠－耐臭氧劣化的試驗(yàn)方法
4.氙弧燈老化試驗(yàn)
利用惰性氣體氙在超高電壓下原子被激發(fā)電離放電產(chǎn)生弧光來(lái)模擬自然條件下劣化的再現(xiàn)性試驗(yàn)。氙弧燈與太陽(yáng)光放射照度有較好的一致性，更接近太陽(yáng)光，其中紫外線占11%，可視光占89%，并且可以模擬黑夜及淋雨現(xiàn)象。
▎測(cè)試儀器：
氙弧燈老化試驗(yàn)箱
來(lái)源：北京北方利輝試驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司
▎適用產(chǎn)品范圍：塑膠、涂料、橡膠、油漆、電子等
▎樣品要求：
根據(jù)ASTM G151
1）待測(cè)樣品的尺寸一般是按照光照曝露后的材料性能測(cè)試的要求所制定的，
2）如果樣品涉及從大的部件裁剪下來(lái)，應(yīng)盡量保證裁剪過(guò)程不會(huì)影響材料性能測(cè)試，
3）除非有特殊要求，盡量不要將已將經(jīng)過(guò)曝露過(guò)的樣品進(jìn)行裁剪，因?yàn)榻?jīng)過(guò)測(cè)試的樣品可能會(huì)變脆，
4）如果要將大的測(cè)試過(guò)的樣品進(jìn)行裁剪，應(yīng)該從至少被儀器固定住的邊緣20mm處進(jìn)行裁剪。
5）無(wú)破壞的樣品數(shù)至少3個(gè)，有破壞的樣品至少6個(gè)。
▎相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 16422.2 塑料 實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法 第2部分：氙弧燈
GB/T8427紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐人造光色牢度：氙弧
GB T 1865 色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射曝露濾過(guò)的氙弧輻射
ASTM G155 Operating Xenon Arc LightApparatus for Exposre of Non-Metallic Materials.
ASTM G151 Exposing Nonmetallic Materials in Accelerated TestDevices that Use Laboratory Light Sources
5.紫外燈老化試驗(yàn)
紫外熒光燈可模擬關(guān)鍵的短波紫外線，并能完整真實(shí)地重現(xiàn)太陽(yáng)光、雨水和露水造成的損害。損傷類型主要有褪色、光澤消失、粉化、龜裂、開裂、模糊、起泡、脆化、強(qiáng)度減小和氧化。
▎測(cè)試儀器：
紫外燈老化試驗(yàn)箱
來(lái)源：武漢蒂凱海通檢測(cè)設(shè)備有限公司
▎適用產(chǎn)品范圍：塑膠、涂料、橡膠、油漆等。
▎樣品要求：
根據(jù)GB/T 14522
塑料：參見GB/T 16422.1試樣制備要求
涂料：一般按GB/T 9271的規(guī)定制備試樣底板，底板采用相應(yīng)產(chǎn)品實(shí)際使用的材料，如木材、金屬、塑料等，底板應(yīng)平整，其尺寸應(yīng)適合設(shè)備試樣架的大小。
橡膠：
GB/T 16422.1中對(duì)試樣的要求適應(yīng)于橡膠，
對(duì)于在應(yīng)力狀態(tài)下的試驗(yàn)，按GB/T 7762制備試樣，
按GB/T2941進(jìn)行試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)。
建議將一個(gè)對(duì)照樣品和試樣同時(shí)進(jìn)行暴露，以提供一個(gè)比較的標(biāo)準(zhǔn)。
▎相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 16422.3 塑料 實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法 第3部分：熒光紫外燈
GB/T18950 橡膠和塑料軟管 靜態(tài)下耐紫外線性能測(cè)定
GB/T 14522機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品用塑料涂料、橡膠材料人工氣候老化試驗(yàn)方法熒光紫外燈
ASTM G154 Operating Fluorescent Light Apparatus for UV Exposure ofNonmetallic Materials
6.碳弧燈老化試驗(yàn)
碳弧燈分為兩種，一種是封閉式碳弧燈，一種是日光碳弧燈，這兩種都是應(yīng)用于早期的設(shè)備，前者用于紡織品耐光測(cè)試，后者最初用于涂層的耐光試驗(yàn)。
由于碳弧燈的光譜分布與太陽(yáng)光相差較大，特別是封閉式碳弧燈，既無(wú)日光中的短波紫外輻射，在使用過(guò)程中要求每48h至72h換一次碳棒，使用成本較高，在我國(guó)應(yīng)用較少，在日本廣泛使用，目前我國(guó)與日本合資的汽車企業(yè)依然推薦使用這種光源。
▎測(cè)試儀器：
碳弧燈老化試驗(yàn)箱
來(lái)源：東莞市環(huán)儀儀器科技有限公司
▎適用產(chǎn)品范圍：紡織品，纖維材料，塑料，人造革，硫化橡膠等。
▎樣品要求： 同上氙弧燈老化試驗(yàn)（參照ASTMG151）
▎相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 16422.4塑料 實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法 第4部分：開放式碳弧燈
ASTM G153 Operating Enclosed Carbon Arc Light Apparatus for Exposure ofNonmetallic Materials
JIS D0205 汽車零部件耐氣候性的檢測(cè)方法
JIS B7753 Light-exposure and light-and-water-exposure apparatus （Open-flamecarbon-arc type）
JIS K7350-4 塑料。試驗(yàn)室光源照射法。第4部分：明火碳弧燈
高分子材料老化測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)匯總
參考文獻(xiàn)：
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[4] 蔡汝山， 張洪彬。 高分子材料光老化試驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 環(huán)境技術(shù)， 2014（3）：59-63.
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