什么是老化试验,7种老化试验方法介绍

什么是⽼化试验,7种⽼化试验⽅法介绍
什么是⽼化试验
⽼化试验主要是指针对橡胶、塑料产品、电器绝缘材料及其他材料进⾏的热氧⽼化试验;或者针对电⼦零配件、塑化产品的换⽓⽼化试验。?
七⼤⽼化试验⽅法:
⽬前,研究⾼分⼦材料的⽼化试验⽅法有很多,主要包括⽓候⽼化试验,紫外⽼化试验,臭氧⽼化试验,热空⽓⽼化试验,⾼低温交变⽼化试验,湿热⽼化试验,介质⽼化试验,盐雾⽼化试验等。
01⽓候⽼化试验卷纸架
所谓⽓候⽼化试验就是将⾼分⼦材料试验样品暴露于⼤⽓环境条件下,从⽽获得材料样品在⼤⽓环境暴露下的⽼化规律,对⾼分⼦材料的性能进⾏分析,并预测其使⽤寿命的⼀种研究⽅法。
⽓候⽼化试验⼜可以分为两种:
其中⼀种便是⾃然暴露试验,即将⾼分⼦材料试验样品暴露于真实的⼤⽓环境下,以获得材料在真实环境下的⽼化⾏为,这种⽼化试验⽅法所获得的⽼化信息很为准确,是获得⾼分⼦材料⽼化⾏为的很为有效的⽅法,但是这种试验⽅法周期时间太长,费时费⼒。在美国的佛罗⾥达州、中国的万宁、漠河以及武汉等地都有⼈进⾏过为期超过⼀年的⼤⽓暴露试验。
另外⼀种便是⼈⼯⽓候⽼化试验,⼈⼯⽓候⽼化试验即是指⼈通过在室内对真实⼤⽓环境条件进⾏模拟或者是加强某⼀环境因素以在短时间内获得材料⽼化⾏为的⽼化试验⽅法,这⼜被称为⼈⼯模拟⽼化或者⼈⼯加速⽼化。⼈⼯⽓候⽼化通常是在⼈⼯⽓候⽼化箱内进⾏的。通常使⽤的⼈⼯⽓候⽼化箱主要有氙灯⽓候⽼化⽼化箱、荧光灯⽓候⽼化试验箱以及碳弧灯⽓候⽼化试验箱等。这⼏种⽓候⽼化试验箱都是从光照、温度、湿度、⾬⽔或者凝露等主要⽓候因素对⾃然环境因素进⾏模拟或加强⽽实现材料⽼化的。此外,材料的⽼化试验还要依据⼀定的测试标准进⾏开展。?
2紫外⽼化试验
太阳光中的紫外光,由于其所具备的光能与⾼分⼦化学键的键能相当,能够引起⾼分⼦化合物链的断裂,是导致⾼分⼦材料⽼化降解的主要因素。紫外⽼化试验即是指将⾼分⼦材料⽼化试验样品置于紫外光场下,进⾏暴露,从⽽获得⾼分⼦材料⽼化⾏为及规律的试验⽅法。通常紫外⽼化试验会规定,紫外区及辐照强度,⽐如40W/m2,在300nm—400nm 波长范围内等。紫外⽼化试验所使⽤的光源通常有氙灯、荧光灯、氚灯以及氘灯等,其中氙灯能够很好的模拟太阳光谱,荧光灯能够很好的模拟太阳光中的紫外光谱,氚灯所提供的能量较强,⼀般⽤于做加速⽼化试验。
3臭氧⽼化试验
臭氧是⼤⽓中及其稀少的⽓体,但是其却对⾼分⼦材料的破坏⼒极强,臭氧能够与⾼分⼦材料化学结构中的不饱和键以及还原性基团发⽣不可逆转的化学反应,导致⾼分⼦材料发⽣氧化降解,从⽽失去使⽤价值。尤其是对于含有双键的橡
及还原性基团发⽣不可逆转的化学反应,导致⾼分⼦材料发⽣氧化降解,从⽽失去使⽤价值。尤其是对于含有双键的橡胶材料,表现出极强的破坏⼒。臭氧具有很强的活性,它能够分解出活性更强的原⼦氧,与橡胶分⼦中的双键进⾏化学反应,导致橡胶发⽣⽼化,出现龟裂、变脆等现象。⾼分⼦材料的臭氧⽼化试验通常在臭氧⽼化试验箱内进⾏,臭氧由臭氧发⽣器提供,其浓度可通过混合器与空⽓混合进⾏调节,臭氧的浓度⼀般根据材料实际使⽤所处的环境条件来确定。另外,臭氧⽼化箱内的温
度、湿度等因素也可进⾏调节,从⽽达到试验的⽬的,获取材料的耐臭氧⽼化性能以及臭氧⽼化⾏为与规律。
4热空⽓⽼化试验
热是导致⾼分⼦材料发⽣⽼化的主要因素之⼀,热可以加速⾼分⼦链的运动,导致⾼分⼦链的断裂,产⽣活性⾃由基,使其发⽣⾃由基链反应,导致⾼分⼦发⽣降解或交联,热空⽓⽼化试验是评价⾼分⼦材料,研究⾼分⼦材料耐⽼化性能的主要试验⽅法之⼀,通常在恒温⿎风⼲燥试验箱内进⾏。⼲燥箱内温度可根据试验要求进⾏设定,⾼分⼦材料暴露于⼲燥性内定期取样,进⾏测试,以获取⾼分⼦材料的⽼化⾏为与规律,从⽽有针对性的对⾼分⼦材料进⾏改性,提⾼其使⽤性能.
5温度交变⽼化试验
温度是导致⾼分⼦材料⽼化的⼜⼀重要因素,对于⾼分⼦胶黏剂⽽⾔,⾼温可以加速⾼分⼦胶黏剂链的运动速率,低温则可以导致⾼分⼦胶黏剂产⽣内应⼒,⾼低温交变导致⾼分⼦胶黏剂发⽣链的断裂,发⽣⽼化降解。对于橡胶⽽⾔,⾼温可加速分⼦链的热运动,使橡胶发⽣交联,低温可导致橡胶分⼦链的冻结,使其变脆,弹性下降,发⽣⽼化。⾼低温交变⽼化试验是评价⾼分⼦材料耐温性能的⽼化试验⽅法,通常在温度交变⽼化试验箱内进⾏,从某⼀温度T1(⼀般为室温)以恒定的升温速率升温⾄某⼀温度T2,维持T2温度⼀定时间,然后再以恒定的降温速率,降温降⾄某⼀温度
T3,维持T3温度⼀定时间,然后在升温⾄T1,此为⼀个温度循环。循环周期长短,可根据具体试验要求⽽定。
6湿热⽼化试验
湿热⽼化试验是评价⾼分⼦材料在⾼湿、⾼温环境下耐⽼化性能的有效⽅法。在⾼湿度环境下,⽔分能够渗透到⾼分⼦材料内部,导致⾼分⼦材料发⽣溶胀,部分亲⽔性基团发⽣⽔解,导致⾼分⼦材料发⽣⽼化降解。另外,⽔分渗⼊到⾼分⼦材料内部,还能够导致⾼分⼦材料内部的添加剂,如增塑剂、配合剂以及其它物质的溶解与迁移,影响⾼分⼦材料的机械性能。在⾼热的作⽤下,热⼜可以促进⽔分的这种渗透作⽤,热促进⾼分⼦链运动加剧,分⼦间作⽤⼒减⼩,促进了⽔分的渗透作⽤,加速了⾼分⼦材料的降解。不同的⾼分⼦材料有不同的配⽅,所以他们的湿热⽼化机理也不尽相同,湿热⽼化试验进⾏时要根据不同的⾼分⼦材料,选⽤不同的⽼化标准。湿热⽼化试验通常在湿热⽼化试验箱内进⾏,温度和湿度可以根据试验要求⾃⾏设定。
7介质⽼化试验
某些⾼分⼦材料在使⽤的过程中要长期在某种介质中浸泡,⽐如长期从事海上作业或海底作业的装备上的⾼分⼦材料要长期在海⽔中浸泡,航空飞机某些部件要长期接触航空燃油等,这都要求⾼分⼦材料拥有较强的耐介质⽼化性能。耐介质⽼化⽼化试验是评价⾼分⼦材料耐介质⽼化性能,预测其在某
种介质中的寿命等常⽤的⼀种试验⽅法。⽼化试验所使⽤的介质,可以根据⾼分⼦材料具体所使⽤的环境进⾏配制,可以是⼈造海⽔、盐⽔、⾬⽔、酸碱溶液、燃油以及其它有机溶剂等等。
⽼化试验相关标准
GB/T16422.2塑料实验室光源暴露试验⽅法第2部分:氙弧灯
GB/T3511-2008硫化橡胶或热塑性橡胶耐候性
GB/T1865-2009⾊漆和清漆⼈⼯⽓候⽼化和⼈⼯辐射曝露(滤过的氙弧辐射)
GB/T16422.3-1997塑料实验室光源暴露试验⽅法第3部分:荧光紫外灯
GB/T14522-2008机械⼯业产品⽤塑料、涂料、橡胶材料⼈⼯⽓候⽼化试验⽅法荧光紫外灯
GB/T16422.4-1996塑料实验室光源暴露试验⽅法第4部分:开放式碳弧灯
GB/T15255-1994硫化橡胶⼈⼯⽓候⽼化(碳弧灯)试验⽅法
GB/T7762-2003硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验⽅法GB/T13642-1992硫化橡胶耐臭氧⽼化动态拉伸试验法tm2005
GB/T12000-2003塑料暴露于湿热、⽔喷雾和盐
GB/T1771-2007⾊漆和清漆耐中性盐雾性能的测定
GB/T12000-2003塑料暴露于湿热、⽔喷雾和盐雾中影响的测定
GB/T15905-1995硫化橡胶湿热⽼化试验⽅法
GB/T1740-2007漆膜耐湿热测定法
GB/T3512-2001硫化橡胶或热塑性橡胶热空⽓加速⽼化和耐热试验GB/T7141-2008塑料热⽼化试验⽅法
GB/T3681-2000塑料⼤⽓暴露试验⽅法
GB/T9276-1996涂层⾃然⽓候暴露试验⽅法
汽车内饰材料的氙弧灯加速暴露试验SAEJ2527:2004
信号检测器汽车外饰材料的氙弧灯加速暴露试验SAEJ2412:2004
塑料实验室光源暴露试验⽅法第2部分:氙弧灯ISO4892-2:2006
室内⽤塑料氙弧光暴露试验⽅法AS4459-06
血浆分离器
⾮⾦属材料氙弧灯⽼化的仪器操作⽅法ASTMG155-05a
塑料暴露试验⽤有⽔或⽆⽔氙弧型曝光装置的操作AS2565-99(2008)塑料实验室光源暴露试验⽅法第3部分:荧光紫外灯ISO4892-3:2006汽车外饰材料UV快速⽼化测试SAEJ2020:2003
塑料紫外光暴露试验⽅法AS4329-05
⾮⾦属材料UV⽼化的仪器操作⽅法ASTMG154-06
⽆负荷塑料制品的热⽼化AS3045-92(2003)
三通管接头塑料湿热、⽔溅和盐雾效应的测定ISO4611:2008
二次沉淀池塑料拉伸性能的试验⽅法AS638-08

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