(二)塑料熱空氣老化試驗
GB/T7141-1992 塑料熱空氣暴露試驗
原理:
塑料在加工成型、貯存、運輸、使用過程中不可避免要在空氣中到熱與的作用,發生熱氧老化,導致性能降低。熱空氣老化試驗是用于評定材料耐熱老化性能的一種簡便的人工模擬加速試驗,可在較短時間內評定材料對高溫的適應性。
方法:
將塑料試樣置于給定條件(溫度、風速、換氣率等)的熱老化試驗箱中,使其經受熱和氣的中速老化作用,通過檢測暴露前后性能的變化,以評定塑料的耐熱老化性能。
影響因素:
1、試驗溫度
塑料熱老化試驗溫度依據材料的品種、使用要求、試驗目的來確定。
塑料試驗溫度選擇的原則是:在不造成嚴重變形、不改變老化反應歷程的前提下,盡可能提高試驗溫度,以在較短時間內獲得可靠的結果。
通常選取溫度上限是:對于熱塑性塑料,就低于其軟化點,對熱固性塑料,低于其熱變形溫度,易分解塑料低于其分解溫度,或者通過探索性試驗選取不致造成試樣分解或明顯變形的溫度。
溫度下限:能產生必要的老化速率,常比實際使用溫度高 20~40℃。
2、溫度變動
溫度變動是影響熱老化結果較重要的因素。有溫度均勻度、波動度兩個參數表征。在試驗表明,軟 PVC 在 110℃時的失重變化率與 112℃時的相差 10~20%。因此箱內溫度變動要盡可能小。
3、試樣的放置
試樣間距一般不小于 10mm,試樣與箱壁間距不小于 70mm,工作室容積與試樣總體積之比不小于 5:1,否則影響空氣流動,揮發物不易排除,影響溫度分布均勻。
其它影響因素包括:風速、換氣率等、
(三)塑料暴露于濕熱、水噴霧和鹽霧中的老化
ISO4611:1987 塑料暴露于濕熱、水噴霧和鹽霧的測定
1、 濕熱
可用于評價材料在略低于飽和蒸汽壓的濕熱環境中老化的性能。
穩態試驗: (40±2)℃; 相對濕度 90%-95%循環試驗: 25℃×12h÷40℃×12h 或 25℃×12h÷55℃×12h
2.、水噴霧
在表面有液相水存在的情況下,可觀察到水的吸收、塑料中某些組分的浸出(如增塑劑的析出),以及由于水解引起的降解。
3、鹽霧
可評價材料在高腐蝕性電解質溶液存在下的性能。如 NaCl 是海洋環境中的主要侵蝕劑,這對于在海洋環境下的應用特別重要。NaCl 對塑料中的聚合物沒有顯著的侵蝕作用,而且由于鹽溶液的滲透壓較高,塑料對鹽溶液的吸收一般比對純水吸收少,但不能就此推斷鹽對含有填料、增強劑的材料沒 有侵蝕作用。
(四)塑料經過自然或人工老化后的性能測定
GB/T15596-1995 塑料暴露于玻璃下日光或自然氣候或人工光后顏色和性能變化的測定
1、顏色、外觀變化的測定
面積一般不小于 30mm×30mm
目測法: 色調的變化、純度的變化、明度的變化 GB/T250-1995
儀器法: 色差、黃色指數、透光率、光澤度等對其它可見的外觀變化均就有記錄。
2、力學或其他性能變化的測定范圍很廣,要根據產品自身特點來確定。
還可以用于暴露前后性能變化測定的項目:
霧度、粉化、脆化、撕裂程度、表面電阻率、體積電阻率、擊穿電壓、尺寸變化、質量變化、密度、維卡軟化點、熱變形溫度、熔指等。
方法原理:
1、選定性能。
應聯系使用情況來選定。例如:型材可用沖擊強度。
2、選定臨界值
預告選定試驗性能原始值的一個比率,達到該值時,終止老化試驗,這一值為臨界值,達到臨界值時的老化時間為失效時間。
通常以 50%的性能保持率作為臨界值,也可協商選定產品要求老化后要保持的某一較小值。
3、試驗溫度點的選定。
應了解材料時間— 溫度極限的范圍。對不了解的材料,必須進行探索性試驗,以便選取較佳溫度。在研究溫度范圍內,被試塑料不應發生轉變,特別是一級轉變。
推薦 3~4 個溫度點,其較低的暴露溫度應使性能達到臨界值的時間至少為 5000h,如果尋找的溫度極限的預定時間不是 20000h,則選擇的較低溫度使達到臨界值的時間至少為外推法選擇時間極限的 1/4;較高溫度應使性能達到臨界值的時間不少于 100h。
本文相關詞條解釋
試驗
詞目：試驗拼音：shì yàn注音：ㄕㄧˋ ㄧㄢˋ英文：Test
老化
塑料暴露于自然或人工環境條件下性能隨時間變壞的現象。高分子材料的老化和防老化研究高分子材料的老化和防老化是一個很實際的問題，也是一個很復雜的問題
4、終點的選擇。
預估時間— 溫度極限的時間范圍,通常推薦時間為 20000h,壽命推算的臨界值,取決于預計的使用條件。
試樣:
試樣尺寸和制備方法應符合相應的國家標準和試驗方法的規定。所需試樣較小數量 n=性能試驗一次所需試樣數 × 每個老化溫度點的取樣周期 × 暴露溫度個數 原始樣數測試前后試樣應經過處理。