高分子材料老化性能測試儀器及分析
高分子材料在加工、貯存和使用過程中, 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，通過老化試驗(yàn)來評(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，測了么對(duì)高分子材料老化性能測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。
在常壓和規(guī)定溫度的熱空氣作用下，使材料經(jīng)過一定時(shí)間后測定其某項(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。重力對(duì)流式（自然通風(fēng)）熱老化試驗(yàn)箱強(qiáng)制通風(fēng)式熱老化試驗(yàn)箱▎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。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*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)測試標(biāo)準(zhǔn)：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 PlasticsJIS K 6257 硫化橡膠和熱塑性橡膠 熱老化性能測定在大氣環(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)用過程中的耐溫度和濕度的老化性能。▎適用產(chǎn)品范圍：塑料、橡膠等高分子材料。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。▎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。1）樣品尺寸：長100±25mm(4±1英寸)*寬10.00±0.03mm(0.40±0.01英寸)2）建議將待測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無臭氧條件下進(jìn)行24.0±0.5小時(shí)的預(yù)先測試。▎相關(guān)測試標(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 ControlledEnvironmentJIS K 6259 加硫橡膠或熱塑性橡膠－耐臭氧劣化的試驗(yàn)方法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)生弧光來模擬自然條件下劣化的再現(xiàn)性試驗(yàn)。氙弧燈與太陽光放射照度有較好的一致性，更接近太陽光，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。▎適用產(chǎn)品范圍：塑膠、涂料、橡膠、油漆、電子等1）待測樣品的尺寸一般是按照光照曝露后的材料性能測試的要求所制定的，2）如果樣品涉及從大的部件裁剪下來，應(yīng)盡量保證裁剪過程不會(huì)影響材料性能測試，3）除非有特殊要求，盡量不要將已將經(jīng)過曝露過的樣品進(jìn)行裁剪，因?yàn)榻?jīng)過測試的樣品可能會(huì)變脆，4）如果要將大的測試過的樣品進(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。▎適用產(chǎn)品范圍：塑膠、涂料、橡膠、油漆等。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。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試，后者*初用于涂層的耐光試驗(yàn)。由于碳弧燈的光譜分布與太陽光相差較大，特別是封閉式碳弧燈，既無日光中的短波紫外輻射，在使用過程中要求每48h至72h換一次碳棒，使用成本較高，在我國應(yīng)用較少，在日本廣泛使用，目前我國與日本合資的汽車企業(yè)依然推薦使用這種光源。▎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 MaterialsJIS 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試標(biāo)準(zhǔn)匯總
