產品老化試驗的七(qī)大老化試驗方(fāng)法 老化試驗的目的:主(zhǔ)要是指針對橡膠、塑料(liào)產品、電器絕緣材料及(jí)其他材料進行的熱氧(yǎng)老化試驗(yàn);或者針對電子零配件、塑化產品的換氣老化(huà)試驗。
目前,研究高(gāo)分(fèn)子材(cái)料的老化試驗方法有很多,主要包括氣候老(lǎo)化試驗,紫外老(lǎo)化試(shì)驗,臭氧(yǎng)老化(huà)試驗,熱空氣老化試驗,高低(dī)溫交變老化試驗,濕熱老化試驗,介質老化(huà)試驗,鹽霧老化(huà)試(shì)驗等。
老化試驗的七大老化試驗方法如下:
一、氣候老化試驗 所謂氣候老化(huà)試驗就是將高分子材料試(shì)驗樣品暴(bào)露於大氣環境條件下,從而獲得材料樣品在大氣環境(jìng)暴露下的老化規律(lǜ),對高分子材料的性能進行分析,並預測其使用壽命(mìng)的一種研究方法。 氣候老化(huà)試驗又可(kě)以分為兩種(zhǒng):一種便是自然暴露試驗,即將高分子材料試驗樣品暴露於真實的大氣環境下,以獲得材料在真實(shí)環(huán)境下(xià)的老化(huà)行為,這種老化(huà)試(shì)驗方法所獲得的老化信息最(zuì)為(wéi)準確,是(shì)獲得高分子材料老化行為的最為有效的方法,但(dàn)是這種試驗方法(fǎ)周期時間太(tài)長,費時費力。在美國的佛羅(luó)裏(lǐ)達州、中國的萬寧、漠河以及武漢等地都有人進行過為期超過一(yī)年的大氣暴露試驗。 另外一種便是人工氣候(hòu)老化試驗,人工氣候老化試驗即是指人通過在室內對真實大氣環境條件進行模擬(nǐ)或者是加強某一環(huán)境因素以(yǐ)在短時間內獲得材料老化行為的老化試(shì)驗方法,這又被稱為人工(gōng)模擬(nǐ)老(lǎo)化或者人工加速老化。人工氣候老化(huà)通常是在人工氣候老化箱內(nèi)進行的。通常使用的人工氣候老化箱(xiāng)主要有氙燈氣候老化試驗箱、熒光燈氣候老化試驗箱以及碳弧燈氣候老化試驗箱等。這幾種氣候老化試驗箱都是從(cóng)光照、溫(wēn)度、濕度、雨水或者(zhě)凝露等主要(yào)氣候因(yīn)素對自然環境因素進行模擬或加強而實現材料老化的(de)。此外(wài),材料的老化試驗還要依據一定的測試標準進行開展。
二、紫外老(lǎo)化試(shì)驗 太陽光中(zhōng)的紫外光,由於其所具備的光能與(yǔ)高分子(zǐ)化學鍵的鍵能相當,能夠引(yǐn)起高分子化合物鏈的斷裂,是導致(zhì)高分子材料老化降解的主要因素。紫外老化試驗即是指將高分子材料老化試驗樣品置於紫外光場(chǎng)下,進行暴露,從而獲得高分(fèn)子材料老化行為及(jí)規律的試驗方法。通(tōng)常紫外老化試驗會規定,紫外區及輻(fú)照強度,比如40W/m2,在300nm—400nm波長範圍內等(děng)。紫外老化試驗所(suǒ)使用的光源通常有氙燈、熒光燈、氚燈(dēng)以(yǐ)及氘燈等(děng),其中氙燈能夠很好的模擬太陽(yáng)光譜,熒光燈能夠很好的模擬太陽光中的紫外光譜,氚燈(dēng)所提供的能量較強,一(yī)般用於做加速老化試驗。
三、臭氧老化試驗 臭氧是大氣中及其稀少的氣(qì)體,但是其卻對高分子材料的(de)破壞力極強,臭氧能夠與高分子材料化學結構中的不飽和鍵以及還原性基團發(fā)生不可逆轉的化學反應,導致高分子材料發生氧化降解,從而(ér)失去使(shǐ)用價值。尤其是對於含有雙鍵的橡膠(jiāo)材料(liào),表現出極強(qiáng)的破壞力。臭氧具有很強(qiáng)的活(huó)性,它能夠分解出活性更強的原子氧,與橡膠分子中的雙鍵進行化學(xué)反應,導致橡(xiàng)膠發生老(lǎo)化,出現龜裂、變脆等現象。高分子材(cái)料的臭氧老化試驗通(tōng)常在臭氧老化試(shì)驗箱內(nèi)進行,臭氧(yǎng)由(yóu)臭氧發生器提(tí)供,其濃度可通過混合(hé)器與空氣混合進行調節,臭氧的濃度一般根據材料實際使用(yòng)所處的環境條件來確定。另外,臭氧老化箱內的溫度、濕度(dù)等因素也可進行調節,從而達到試驗的目的,獲(huò)取材料的(de)耐臭氧老化(huà)性能以(yǐ)及臭(chòu)氧老化行(háng)為與規律。
四、熱空氣老化試驗 熱(rè)是導致高分子材料發生(shēng)老化的主要因素之一,熱可以加速高分子鏈的運動,導致高分子鏈的斷裂,產生活性自由基,使其發生自(zì)由基鏈反應,導致高(gāo)分子發生(shēng)降解或交聯,熱空氣老化試驗是(shì)評價高分子材料,研究高分子材料耐老化性能的主要試驗(yàn)方法之一,通常在恒(héng)溫鼓風幹燥試驗箱內進行。幹燥箱內溫度可根據試驗要求進行設(shè)定,高(gāo)分子材料暴露於幹(gàn)燥性內定期(qī)取樣,進行測試,以獲取高分子材料的老化行為與規律,從而有針對性的對高分子材料進行改性,提高其使用性能。
五、溫度交變老化試驗 溫度是導致高分(fèn)子材料老化的又一重(chóng)要因素,對於高(gāo)分(fèn)子膠黏劑而言,高溫可以加速高分子膠黏劑鏈的運動速率,低溫則可以(yǐ)導致高分子(zǐ)膠黏(nián)劑產生內應力,高低溫交變導致高(gāo)分子膠黏劑發生鏈的(de)斷裂,發生老化降解。對於橡膠而言,高溫可加速分子鏈的熱運(yùn)動,使橡膠(jiāo)發生交聯,低(dī)溫可(kě)導致橡膠分子鏈的(de)凍結,使其變(biàn)脆,彈性下降,發生老(lǎo)化。高低溫交變老化試驗是評價高分子材料耐溫性能的老化試驗方法,通常在溫(wēn)度交變老(lǎo)化試驗箱內進行,從某一溫度T1(一般為室溫)以(yǐ)恒定的升溫速率升溫至某(mǒu)一溫度T2,維持T2溫度一定時間,然後再以恒定(dìng)的降溫速率,降溫降至某一溫度T3,維持T3溫度一定時間,然後在升溫至T1,此為一(yī)個溫(wēn)度循環。循環(huán)周期長短,可根據具體試驗要求而定。
六、濕熱老化試驗(yàn) 濕熱老化試(shì)驗是評價高分子材料在高濕、高溫環境下耐老化性能的有效方法。在高濕度環境下,水分能(néng)夠滲(shèn)透到高分子材料內(nèi)部,導致高分子材料發生溶脹,部(bù)分親水性基團發生水解(jiě),導致高分子材料發生老(lǎo)化降解。另外,水分滲入(rù)到高分子材料內(nèi)部,還能夠導致高分子材料內部的添加劑,如增塑劑、配合劑以及其它物質的溶解與遷移,影響高分子材(cái)料的機械性能。在高熱的作用下,熱又可以促進水(shuǐ)分的這種滲透作用,熱促(cù)進高分子(zǐ)鏈運動加(jiā)劇,分子間作用力減小,促進了水分的(de)滲透作用,加速了高分(fèn)子材料的降(jiàng)解[1]。不同的高分子材料有不同的配方,所(suǒ)以他(tā)們的濕熱老化機理也不盡相同,濕熱老化試驗進行時要根據不同的高分子材料,選(xuǎn)用(yòng)不同的老化標(biāo)準。濕熱老化試驗通常在濕熱老化試驗箱(xiāng)內進行,溫度和濕度可以(yǐ)根(gēn)據試驗要求自行設(shè)定。
七、介質老化(huà)試驗 某些高分子材料在使用的(de)過程(chéng)中要長期在某種介質中(zhōng)浸泡,比如長期從事海上(shàng)作業或海底(dǐ)作業(yè)的裝備上的高分子材料要長期在海水中浸泡,航空(kōng)飛機某些部件要長期接觸航空燃油等,這都要求高分子材料擁有較(jiào)強的耐介質老化性能。耐(nài)介質老化老化試驗是評價高分子材料耐介(jiè)質老化性(xìng)能,預測其在某種介質(zhì)中的壽(shòu)命等常(cháng)用的一種(zhǒng)試驗方法。



