隨著時間的推移,塑料材料會變白,變脆弱等。對于塑料行業(yè)來說,根據(jù)產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)遭受的侵害來預(yù)測產(chǎn)品的耐用性是一個真正的挑戰(zhàn)。
塑料原材料制造商、設(shè)備制造商通過實驗室加速耐候老化測試和最終測試來模擬陽光對材料的損害。除了持續(xù)使用時出現(xiàn)的拉伸應(yīng)力、振動或化學(xué)侵蝕外,產(chǎn)品可能會受到與溫度、濕度和陽光有關(guān)的某些環(huán)境條件的影響,這可能會影響預(yù)期的美觀、功能或安全和質(zhì)量要求。
制作商將產(chǎn)品暴露于預(yù)期的使用環(huán)境條件下,甚至暴露于比實際使用更惡劣的條件下,以研究它們的耐候性。盡管預(yù)測產(chǎn)品或材料由于單因素或綜合因素(冷、熱、雨等)隨時間推移而導(dǎo)致的老化或退化只不過是一種預(yù)估,但有一些工具可用于預(yù)測塑料產(chǎn)品如何經(jīng)受住考驗:塑膠紫外線耐候老化試驗箱。
對塑料材料的耐久性測試,常見的測試標(biāo)準(zhǔn)如GB/T 16422.3,ASTM G154 ,ISO 4892等。這些測試標(biāo)準(zhǔn)對加速老化測試的時間也做了一定的要求,目前的做法是根據(jù)耐久性要求和最終產(chǎn)品要求調(diào)整極端溫度下的測試持續(xù)時間和侵蝕性。例如,在汽車領(lǐng)域,每家汽車制造商都有自己的標(biāo)準(zhǔn)來模擬汽車內(nèi)部組件的行為,這些組件將經(jīng)歷極端的溫度和輻射變化。
在這種測試中,部件在車廂內(nèi)的最終位置決定了循環(huán)的極端溫度,因此對于位于腰線以上的部件,由于陽光照射較高,它們必須通過比腰線以下的部件更苛刻的加速老化測試,例如汽車中的貼腳地毯。
塑料材料是通過聚合過程或碳原子在油基有機化合物和其他天然物質(zhì)的長分子鏈中倍增獲得的合成材料。這些長鏈的流動性基本上取決于環(huán)境溫度,當(dāng)然,直接影響塑料的性能。
鑒于其性質(zhì),在耐候老化試驗期間,分子鏈的運動或斷裂會影響塑料的性能,使得塑料產(chǎn)品的質(zhì)量變差。讓我們看看一些耐候老化如何影響塑料產(chǎn)品的質(zhì)量:
冷: 低溫,低于材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,固定鏈,使材料變得脆弱。這是因為鏈條不能松散形狀以吸收力。
干熱: 高溫會導(dǎo)致分子的流動性,從而導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致材料性能發(fā)生變化。此外,熱量會促進遷移現(xiàn)象,因此增塑劑損失等效應(yīng)會因為它們遷移到表面而加速。
熱+ 高濕度: 極性聚合物(PA、PET、PUR 等)能夠吸收大量水分,并在結(jié)構(gòu)和最終性能水平上引起不同的變化。這種水的吸收會影響一些特性:它改變了尺寸穩(wěn)定性;它降低了阻力和硬度并增加了彈性;它降低了電阻
水可能充當(dāng)增塑劑(在聚酰胺等情況下需要)或有害,因為它可能導(dǎo)致某些聚合物在高溫下發(fā)生水解,例如在PET 中。
冷熱循環(huán):溫度和濕度變化會在材料中產(chǎn)生應(yīng)力,從而導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋、斷裂、尺寸變化等。風(fēng)化因素以自然方式或通過加速風(fēng)化以人工方式產(chǎn)生的所有這些因素和損害,如果可能,必須進行評估和量化。
翁開爾公司代理的美國Q-LAB塑料紫外老化試驗箱QUV適用于塑料材料的耐候老化測試,紫外老化試驗箱主要模擬陽光中的紫外光對產(chǎn)品產(chǎn)生的老化效應(yīng)。同時它還可以再現(xiàn)雨水和露水所產(chǎn)生的破壞,通過將待測材料曝曬放在經(jīng)過控制的陽光和濕氣的交互循環(huán)中,同時提高溫度的方式來進行試驗。QUV塑料紫外老化試驗箱采用紫外線熒光燈模擬陽光,同時還可以通過冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。
熒光紫外燈是波長為254nm的低壓汞燈,由于加入磷共存物使其轉(zhuǎn)換成較長的波長,熒光紫外燈的能量分布取決于磷共存物產(chǎn)生的發(fā)射光譜和玻璃管的傳擴。熒光燈通常分為UVA與UVB,材料暴露應(yīng)用決定了應(yīng)該使用哪一類的紫外燈管。
檢測項目 | 適用范圍 | 試驗標(biāo)準(zhǔn) | 試驗條件 |
紫外老化 | 室內(nèi)使用的塑料產(chǎn)品和部分戶外使用但指定進 行熒光紫外老化的產(chǎn)品 | GB/T 16422.3 ASTM G154 IS0 4892等 | 標(biāo)準(zhǔn)試驗條件: 1、60(±3)℃黑板溫度下 UV光照8h 2、50(±3)℃黑板溫度下凝結(jié)4h |
氙燈老化 | 戶外使用的塑料產(chǎn)品(包括客戶通常咨詢的戶外 耐候性試驗,抗UV紫外老化試驗,陽光型氙燈老 化試驗等一般都是屬于此范圍) | GB/T16422.2 ASTM G155 IS0 4892等 | 標(biāo)準(zhǔn)試驗條件:1、輻照度(340nm):0.5w/m2 2、相對濕度:60-80% 3、黑板溫度:65±2℃ 4、降雨周期:18min/102min(噴水時間/不噴水時間) |
碳弧燈老化 | 與產(chǎn)品試驗要求有關(guān) (通常稱為開放式陽光型碳弧燈老化試驗) | GB/T 16422.4 ASTM G153 IS0 4892等 | 標(biāo)準(zhǔn)試驗條件: 1、黑板溫度:60±3℃ 2、相對濕度:50±5% 3、噴水周期/不噴水周期 |
與本文關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品: