塑料工业CHINAPLAS竹CSINDUSTRY第39卷2S2011年10月塑料氛灯老化试验方法易军,(广州合成材料研究院有限公司摘要:10广东广州56。65)介绍了氛灯老化试验中的注意事项:并列举了几个应用实例关键词氮灯老化;日光;塑料:中图分类号TQ3207十3文献标识码:A文章编号:105一5770(201)125一084一30TesttMehSynhteodfoatertPalsisenXenonLYlJuuoua邵h(GnmauPAig510665,ngtieMrailouCo,LdteoGuan邵hChina)aAbstearaet:SomenoventieesreaintordueedabttestmthodforPlastiexenonlampgingandseverl即plia-tionexamPleors:grieaXeinthisatriele;Keywsdnon助mpAgingSunlight:Plasties材料的老化问题一直备受关注,在日常生活中,,方法较全面综合考虑了光料外观和性能的影响有氛弧灯、、、氧、热、湿度及降雨对塑。高分子材料的老化现象屡见不鲜括塑料、。高分子材料(包主要是指、。现有的光源加速老化试验方法、橡胶、、纤维、、涂料等)的老化,、荧光紫外灯,开放式碳弧灯相比于荧光材料在加工贮存或使用过程中、由于受到热,光、氧劣、机械应力,臭氧有害金属离子。辐射等外界因性能变老化就,紫外灯开放式碳弧灯氮弧灯具有与日光最相似的的光谱能量分布因而广泛应用于塑料的老化试验中。,素的影响,使材料内部发生物理或化学变化而逐渐失去使用价值的现象通俗地说’片状、薄膜,、板材等制品可以根据试验需要按照、是材料的性能由好变坏的一个过程〔,]。相关标准裁制拉伸,由于材料的品种不同使用条件的差异因而材性能的变化撕裂等样条测定老化前后力学评价制品的耐光老化性能同时进行几。,,料发生老化时其老化特征也不尽相同的变化理、。聚合物材料的种不同样品的老化试验应在试样的背光面做不宜消。,老化现象归纳起来主要表现在以下几个方面,如材料变色,、变硬,、变软、、、①外观龟裂等;②物、:除的标记,用于区分不同的样品塑料大棚膜在使用过程受到阳光,,、热、湿度和。化学性能的变化如导热系数摩尔质量溶解冲击、降雨等气候因素的作用会发生降解坏、最终导致棚膜破度等;③机械性能的变化强度等;④电性能的变化如硬度,拉伸强度、、无法使用,进而影响农业生产造成经济损失GB/1T如介电常数、介质损耗氛灯老化试验能模拟自然气候因素对大棚膜的影响。击穿电压等。将配方和组分以及它,,51种厚度为00高聚物由于自身的分子结构所处的环境和使用状况间,~的大棚膜按照,,4003一5206裁制成5型试样每种试样保留一组(AT条)时刻伴随着老化降解过程用于测试原始拉伸性能每个老化周期取一组进行试但是达到可观察到的变化往往需经历非常漫长的时如何通过试验快速观察和表征高分子材料的老化,验43。氮灯老化试验采用美国AL,S公司生产的水冷试验的条件如下℃:,C式ios《XX)型人工气候老化试验箱现象对材料的研发。、储存、加工和使用具有重要的nulmin辐照度为050,指导意义w/mZ,黑标准温度为65,相对湿度为65%021hl。,连续光照18喷水周期为1,m可i350,实验室光源加速老化试验是塑料老化试验中常用的一种老化试验方法它适用于经常长期暴露在日光,(喷水时间/不喷水时间)和图2h。试验时间为,试验结果见图大棚膜经过从图1和图2可以看出或透过窗玻璃的日光照射下的户内外使用的塑料作者简介:该。“100)(氛灯老化后拉伸强度和断裂易军男主要从事老化检测方面的工作021一32373965第39卷52易军3#:塑料氮灯老化试验方法、伸长率迅速下降到#、以下,耐老化性能最差,。标准温度为65℃50%,,试验箱0温%度为38℃102min,相对湿度为,5#大棚膜耐老化性能大致相当000h以前,#而2大棚膜在采用日光型滤光器(使用硼硅玻璃内外滤光喷淋周期为h。氛灯老化前期(2能最优。),拉伸强度比其他几种罩),8干燥/1min喷水,光照时大棚膜下降的速度要慢#因而2大棚膜的耐老化性间为306见表l。氛灯老化试验采用美国ATLAS公司生产试验结果i0的水冷式C50型人工气候老化试验箱阶们印oD2两翔幸哥侧曦牵咨扒犯eZ臼以加3仪,)4臼刀老化时间几图1拉伸强度保持率与老化时间的关系的加如印08翔麒幸介哥举侧进l口兀叮2叮)3〕刃4仪X】老化时间压图2断裂伸长率保持率与老化时间的关系对于形状复杂且难以制成标准试样的制品,通常情况下,往往以检查试样外观(粉化、变色、色差等)为主,因此制样时应尽量在相同部位裁取试样,其中一块试样留作原始对比样,其他试样用作氖灯老化试验。投放试样时,应使制品在实际使用条件下的曝光面朝向氛灯光源。氛弧灯发出的光含有大量日光中不存在的短波紫外光,这些紫外光能引起塑料产生在日光照射下不能发生的降解反应,因此氛弧灯光需过滤后获得与日光具有相似能量分布的光谱后才能进行试验。在不同场合应用的塑料,应选择合适的滤光器。对于在户外使用的直接接受日光照射的塑料制品,氛灯光源必须过滤以提供与地球上的日光相似的光谱能量分布(见GB/T194662一199中的表1),空气冷却式氛弧灯装置应使用涂有特种涂层的石英滤光器,外面套上紫外光的套管;而水冷式氛弧灯装置应使用硼硅玻璃内外滤光罩。旅游帐篷用的涤棉布进行氛灯老化后测试经纬向拉伸强力的变化,依据拉伸强力的测试方法51013939一l:1999裁取试样,依据150422:2006设定氮灯老化条件:430nm辐照度为051w/mZ,黑表1涤棉布氛灯老化前后拉伸强力测试结果Oh氨灯老化306h保持率/%拉伸强力N/’君47ù内JOō曰、口产霏窝勺O4对于在户内使用的经受透过窗玻璃的日光照射的料制品,氛灯光源必须经过过滤减少波长302nl以下光谱辐照度来模拟透过窗玻璃滤光后的日光(见GB/T194662一1999中的表2),空气冷却式氛灯装置使用石英滤光器,该滤光器上涂有特种涂,外面套上紫外光的套管;而水冷式氛弧灯装应使用一个硼硅玻璃内滤光罩和一个钠钙玻璃外滤罩。汽车内饰件除了承担减振、隔热、吸音等功能,在长期的使用过程中外观的变化会影响汽车的美和形象。对汽车内饰件进行模拟透过窗玻璃的日光的氛灯老化试验后,观察其外观变化,可为内饰件选提供试验依据。以仪表板出风口进行氮灯老化试,试验条件如下:340nm辐照度为05w/m’,标准温度为63℃,相对湿度为50%,采用窗玻璃型滤光器(使用硼硅玻璃内滤光罩和钠钙玻璃外滤罩),连续光照无喷淋,光照时间为40h。氛灯试验采用美国ATLAS公司生产的水冷式C巧00型人工气候老化试验箱。依据GB/犯50一2008对比老化前后的试样,老化后的试样轻微变色,颜色变化等级为4一5级(颜色变化等级:1级一样品完全变色;5级一样品完全未变色)。对材料进行老化试验前,往往根据相关标准制成准样条,如拉伸、弯曲、冲击等,一部分试样用做原始性能的测试;另一部分试样用作氛灯老化试验后的性能测试。原始性能可以在老化试验前测试,也可以保留至老化试验结束后,与老化试样同时进行测,但是对湿度敏感的材料,如聚酞胺类,应注意密封,防止吸潮,有研究表明z[]:随着吸水率增加到07858%,尼龙66拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量到20的降幅分别达3%、239%和034%,因此对于此类材料最好在老化试验前测试其性能。一种耐候P材料,按照相关ASTM标准注塑成准试样,测试老化前后的拉伸强度、断裂伸长率、塑层弧置光外观材验黑光老化标试标塑料工h。业112年表拉伸强度简支梁缺口色差(△/2P老化前后试验结果耐候〕沉】试验结果见表02。保持率252%2/0hZh氛灯老化是一种常用的模拟日光直射或透过窗玻P/M25141断裂伸长率%/·47一88璃经受日光照射的使用环境的试验方法3a0,6可以选择制,f冲击强度)’J/8`J1`2~7.ō一`ō`,J7品或材料在0实m最受关注0的性能进行测试9际使用中为E塑料材料的研究、开发、使用及供需方提供可靠的试文变色评级级验数据,。简支梁缺口冲击强度和色差级。并对其外观进行变色评,参〔1〕曾宪峰〔2〕李晖一考献氮灯老化试验采用美国ATLAS公司生产的水冷:CsX式i)0型人工气候老化试验箱试验的条件如下(340nM」北京高分子材料老化与防老化【,:化学工业出版社9719m辐照度为5%6050,w/mZ,黑标准温度为,,65℃,魏莉萍王湘明,等吸水率对尼龙6力学性能的影响研究「]J67工程塑料应用208,63(8):46相对湿度为102min连续光照8而可喷水周期为1(喷水时间/不喷水时间)试验时间为200(上接第73页)料一毛细管和狭缝口模流变仪测定塑料的流动性〔S」。的,可以对其加工流动行为进行表征4,:Switzerland、1502X)5(156)同种材料在相同的试验温度下不同类型的4」lP〔asties,551/叹1501133:2X)5(塑料一热塑性塑毛细管流变仪上试验时比性。只有其真实值才相对具有可料熔体质量流动速率和体积流动速率的测定仁15京:北中国标准出版社2)(05)55011精密度试验得到的三个样品的精密度结果较3:5〕国家技术监督局【GB/T3682一2(XX)热塑性塑料熔体质4此作为制定国家标准的精密度结果参「l]梁基照出版社2」SCH仁2005的精密度结果较有参考价值。,故将量流动速率和熔体体积流动速率的测定〔S〕北京国标准出版社6〕李海东仁:中,2X)1(程凤梅赫奕考文献ABS/LLDPE共混物熔体流变特性IJ]:吉林工学院学报(自然科学版)2012M〕北京聚合物材料加工流变学【,国防工业,`(2):22208〔7」国家技术监督局实用流变测量学GB/T63792一2《X风测量方法与结果:ARneMMCM【〕朱怀江译北SC:的准确度(正确度与精密度)第2部分确定标准测量京:e石油工业出版社hialCmmo2仪)9方法重复性与再现性的基本方法「]5,北京中国标准[3」eT5,itteiealeISO/TC61rieporpetsPl150as石esSbueommittee出版社,20)4(Physic吐chme:11科3205(E)塑(上接第7页)botrao口teests[S」Belvoir:5「ater1rails2(】洲):1一01〔8」张树政社,工业微生物学成就〔M]北京:科学出版1987[川AmeirnSoacsieryforTestingMeAS5590ininghteres一)(Xee-(2X)5)(tandrdaeetestmtheoodfodetenrmistan〔gJ中华人民共和国家标准产品环境试验第2GB/T242316一208电子电工ofpaintflmindaowrlatedetingtofau脚defaeemesentbyac::部分试验方法试验J和导则长霉,eelearten:dfoukag,arplate:sasya[S]WtConsho-〔S〕北京:中国标准出版社es:2X)9(1nse一1.9hooke一〔51]2X)6(一4[10]hT一etUnietdStaDepaentmrenentfDeOfirnMILSTD810-2《X旧Envirmnotlagineegeonsidetraionsndlaa
