哪些因素才促使产品做老化试验

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哪些因素才促使产品做老化试验

哪些因素才促使产品做老化试验
pvc塑料


  阳光辐射和气候是老化塑料、涂料、油墨及其他高分子材料的主要原因,由于潮湿和光照对这类材料的腐蚀,每年将会造成亿万美元的经济损失。这种情况包括失光、开裂、黄变、脆化、脱皮、褪色、强度降低及分层。尤其是太阳光辐射,即使知道但却是避免不了,因为就算不在室外,玻璃窗透射的太阳光或 室内的光都会使一些材料老化,比如引起染料、塑料等变色或褪色。
  看了上面所述,想必已经明白了,既然不能避免,那就只能从抗老化和光稳定性方面下手。这十几年来,各种各样的方法都被用来尝试过。传统方式是使用自然暴露的方法,自然暴露方法测试有很多优点:便宜、实用、易于操作。然而这种方式并不适用于生产制造商,他们并不会为了仅仅观察产品的特性为此花费好几年的时间。市面上产品更新换代的速度是极快的,能率先抢占先机,在他们看来尤为重要。
  所以后来有了使用方便且价格实惠的实验室检测设备,其中光照老化设备中的紫外加速老化设备(符合ASTM G154)和氙灯试验箱(符合ASTM G155)应用最为广泛(紫外老化试验箱的原理基于:紫外线的短波长是引起塑料、染料老化损伤的最主要原因)。

哪些因素才促使产品做老化试验
氙灯老化箱


造成产品老化的自然因素
1.光照:不同的材料对光的敏感性也有区别,大多数塑料、高耐材料,紫外线的短波段是引起大部分聚合物老化的原因。然而对于某些低耐的材料,比如一些颜料和染料,紫外线的长波段甚至可见光也会对其造成严重的老化。
2.高温:当温度升高时,光的破坏作用也将随之变大。尽管温度不影响主要的光致反应,它却影响次要的化学反应。实验室老化测试必须提供的温度控制,这样可以通过调高温度的方法来加速老化过程。
3.潮湿:雨水、露水及潮湿天气是引起该危害的主要原因。研究表明,放在室外的物品每天都会长时间处于潮湿状态(平均每天8~12 h)。研究已发现由潮气形成的露水是室外潮湿的主要因素。露水造成的危害比雨水更大,因为它附着在材料上的时间更长。

老化损害一般由上面的这三个因素引起:光照,高温和潮湿。这三个因素中的任何一个都会使材料老化。而且往往同时发生。


  当然,雨水对材料的危害也很大。雨水将引起热冲击,比如当一辆摩托放置在室外或刚行驶完突然因阵雨而急剧降温,从而产生冲击现象。雨水冲刷引起的机械侵蚀也会加速材料发生老化,如金属外涂层,雨水冲洗去除表面老化层,将未老化的里层暴露于太阳光下产生进一步老化。
  对于室内的材料,湿气的主要作用往往是机械应力。它因材料试图与周围保持潮湿平衡而引起。材料所经受的湿气越大,需要克服的应力也越大。尽管室内物品,比如油墨、纺织品只暴露于湿气环境中,但它仍是室外材料发生老化的一个重要的因素。


紫外光老化测试
对暴露在室外的塑料、复合型材料等,紫外线的短波段300-400 nm即从365 nm到太阳光的最低波段是老化的主要原因。通过紫外线老化试验箱可在短时间内获得产品耐老化性能的真实数据。
紫外线老化试验箱利用荧光紫外线灯来模拟太阳光对耐久性材料造成损害。紫外灯在电学原理上与普通照明用的灯很相似,但它主要发射紫外光而非可见光或红外线。
对于不同的应用条件,需要不同光谱进而需要不同类型的灯管。UVA-340灯管对太阳光的紫外短波段模拟效果好。UVA-340的光谱能量分布(SPD)在太阳光的截止点到大约360 nm范围内与太阳光谱吻合的非常好。


为了达到且可重复的测试结果,控制辐照度(光强)很有必要。大多数紫外线老化试验箱都装备有光强控制器。这种的光控系统能极大程度的帮助工作人员操作。利用其反馈循环系统,可以长时间、智能化控制辐照度。辐照度调节系统靠调整灯的功率来自动地补偿灯管老化和其他因素造成的光强变化。在仅仅数天或几周内,紫外线老化试验箱能模拟出室外几个月甚至几年所需的时间。
在紫外线老化试验箱内部,因荧光紫外线灯固有的光谱稳定性,发光控制系统相对简单。随着灯管的老化,所有光源的输出都会发生衰减。

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