1. Pemilihan keadaan ujian penuaan dipercepatkan buatan
Soalan ini sebenarnya boleh difahami sebagai faktor penuaan yang harus disimulasikan. Semasa penggunaan bahan polimer, banyak faktor dalam persekitaran iklim mungkin mempunyai kesan ke atas penuaan bahan polimer. Jika faktor utama yang menyebabkan penuaan diketahui lebih awal, kaedah ujian boleh dipilih dengan cara yang disasarkan.
Kita boleh menentukan kaedah ujian dengan mempertimbangkan pengangkutan, penyimpanan, persekitaran penggunaan dan mekanisme penuaan bahan. Sebagai contoh, profil polivinil klorida tegar diperbuat daripada polivinil klorida sebagai bahan mentah dan ditambah dengan bahan tambahan seperti penstabil dan pigmen. Mereka digunakan terutamanya di luar rumah. Memandangkan mekanisme penuaan PVC, PVC mudah terurai apabila dipanaskan; memandangkan persekitaran penggunaan, oksigen, cahaya ultraungu, haba dan kelembapan di udara adalah semua punca penuaan profil.
Oleh itu, standard kebangsaan GB/T8814-2004 "Profil polivinil klorida (PVC-U) yang tidak diplastik untuk pintu dan tingkap" bukan sahaja menetapkan kaedah ujian penuaan fotooksigen, tetapi juga menggunakan GB/T16422.2 "Sumber Cahaya Makmal Plastik Ujian Pendedahan" Bahagian 2 kaedah: Penuaan lampu arka Xenon selama 4000j atau 6000j, mensimulasikan faktor seperti cahaya ultraungu luar dan cahaya nampak, suhu, kelembapan, hujan, dsb., dan juga menetapkan item penuaan oksigen terma: nyatakan selepas pemanasan , diletakkan pada 150 darjah selama 30 minit, pemerhatian visual Periksa sama ada terdapat buih, retak, pitting atau pemisahan untuk memeriksa rintangan haba profil. Contoh lain ialah produk yang negara saya mempunyai daya saing di pasaran antarabangsa: kasut eksport perdagangan asing. Semasa penggunaan, sinaran ultraungu dalam cahaya matahari adalah punca utama perubahan warna dan pudar kasut. Oleh itu, adalah perlu untuk menggunakan kotak cahaya UV untuk menguji rintangan kekuningan mereka.
Ruang ujian rintangan menguning kasut yang biasa digunakan menggunakan lampu UV 30W. Sampel berada 20cm dari sumber cahaya. Perubahan warna diperhatikan selepas 3 jam pendedahan. Pada masa yang sama, semasa pengangkutan, persekitaran yang panas, lembap dan keras di dalam bekas akan menyebabkan perubahan warna, bintik-bintik, dan juga kemerosotan bahagian atas kasut, tapak dan gam. Oleh itu, sebelum penghantaran, adalah perlu untuk mempertimbangkan menjalankan ujian penuaan rintangan haba dan kelembapan untuk mensimulasikan persekitaran haba tinggi dan kelembapan tinggi dalam bekas. Di bawah keadaan 70 darjah dan kelembapan relatif 95%, perhatikan rupa dan perubahan warna selepas 48 jam ujian.
2. Pemilihan sumber cahaya untuk ujian penuaan dipercepatkan buatan
Ujian pendedahan sumber cahaya makmal: Ia secara serentak boleh mensimulasikan cahaya, oksigen, haba, hujan dan faktor lain dalam persekitaran yang boleh dilihat di atmosfera dalam ruang ujian. Ia adalah kaedah ujian penuaan dipercepatkan buatan yang biasa digunakan. Antara faktor simulasi ini, sumber cahaya adalah agak penting. Pengalaman menunjukkan bahawa panjang gelombang dalam cahaya matahari yang menyebabkan kerosakan kepada bahan polimer terutamanya tertumpu dalam cahaya ultraungu dan beberapa cahaya yang boleh dilihat.
Sumber cahaya buatan yang digunakan pada masa ini berusaha untuk menjadikan lengkung pengedaran spektrum tenaga dalam julat panjang gelombang ini hampir dengan spektrum suria. Simulasi dan kadar pecutan adalah asas utama untuk memilih sumber cahaya buatan. Selepas kira-kira satu abad pembangunan, sumber cahaya makmal termasuk lampu arka karbon tertutup, lampu arka karbon jenis cahaya matahari, lampu ultraviolet pendarfluor, lampu arka xenon, lampu merkuri tekanan tinggi dan sumber cahaya lain untuk dipilih. Jawatankuasa teknikal yang berkaitan dengan bahan polimer dalam Pertubuhan Piawaian Antarabangsa (ISO) terutamanya mengesyorkan penggunaan tiga sumber cahaya: lampu arka karbon solar, lampu ultraviolet pendarfluor dan lampu arka xenon.
01. Lampu arka Xenon
Pada masa ini dipercayai bahawa pengagihan tenaga spektrum lampu arka xenon di kalangan sumber cahaya buatan yang diketahui adalah paling serupa dengan bahagian ultraviolet dan cahaya matahari yang boleh dilihat. Dengan memilih penapis yang sesuai, kebanyakan sinaran gelombang pendek yang terdapat dalam cahaya matahari yang sampai ke tanah boleh ditapis. Lampu Xenon mempunyai sinaran yang kuat di kawasan inframerah 1000nm~1200nm dan menjana sejumlah besar haba.
Oleh itu, peranti penyejukan yang sesuai mesti dipilih untuk menghilangkan tenaga ini. Pada masa ini, terdapat dua kaedah penyejukan untuk peralatan ujian penuaan lampu xenon di pasaran: penyejukan air dan penyejukan udara. Secara umumnya, kesan penyejukan peranti lampu xenon yang disejukkan dengan air adalah lebih baik daripada yang disejukkan dengan udara. Pada masa yang sama, strukturnya lebih kompleks dan harganya lebih mahal. Oleh kerana tenaga bahagian ultraviolet lampu xenon meningkat kurang daripada dua sumber cahaya yang lain, ia adalah yang paling rendah dari segi kadar pecutan.
02. Lampu UV pendarfluor
Secara teorinya, tenaga gelombang pendek 300nm~400nm adalah faktor utama yang menyebabkan penuaan. Jika tenaga ini meningkat, ujian pantas boleh dicapai. Pengagihan spektrum lampu UV pendarfluor terutamanya tertumpu pada bahagian ultraviolet, jadi ia boleh mencapai kadar pecutan yang lebih tinggi.
Walau bagaimanapun, lampu UV pendarfluor bukan sahaja meningkatkan tenaga ultraungu dalam cahaya matahari semula jadi, tetapi juga memancarkan tenaga yang tidak terdapat dalam cahaya matahari semula jadi apabila diukur di permukaan bumi, dan tenaga ini boleh menyebabkan kerosakan luar biasa. Di samping itu, kecuali untuk garis spektrum merkuri yang sangat sempit, sumber cahaya pendarfluor tidak mempunyai tenaga lebih tinggi daripada 375nm, jadi bahan yang sensitif kepada tenaga UV panjang gelombang yang lebih panjang mungkin tidak berubah seperti yang berlaku apabila terdedah kepada cahaya matahari semula jadi. Kelemahan yang wujud ini boleh membawa kepada hasil yang tidak boleh dipercayai.
Oleh itu, lampu UV pendarfluor kurang disimulasikan. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kadar pecutannya yang tinggi, saringan pantas bahan tertentu boleh dicapai dengan memilih jenis lampu yang sesuai.
03. Lampu arka karbon cahaya matahari
Lampu arka karbon jenis cahaya matahari pada masa ini jarang digunakan di negara kita, tetapi ia digunakan secara meluas sumber cahaya di Jepun. Kebanyakan piawaian JIS menggunakan lampu arka karbon jenis cahaya matahari. Banyak syarikat kereta di negara saya yang merupakan usaha sama dengan Jepun masih mengesyorkan penggunaan sumber cahaya ini. Pengagihan tenaga spektrum lampu arka karbon suria juga lebih dekat dengan cahaya matahari, tetapi sinaran ultraungu dari 370nm hingga 390nm tertumpu dan diperkukuh. Simulasi tidak sebaik lampu xenon, dan kadar pecutan adalah antara lampu xenon dan lampu ultraviolet.
3. Penentuan masa ujian penuaan dipercepatkan buatan
1. Rujuk kepada piawaian dan peraturan produk yang berkaitan
Piawaian produk yang berkaitan telah pun menetapkan masa untuk ujian penuaan. Kami hanya perlu mencari piawaian yang berkaitan dan melaksanakannya mengikut masa yang ditetapkan di dalamnya. Banyak piawaian kebangsaan dan piawaian industri telah menetapkan ini.
2. Pengiraan berdasarkan korelasi yang diketahui
Penyelidikan menunjukkan bahawa kestabilan warna ABS dinilai melalui perubahan warna dan indeks kekuningan. Penuaan dipercepatkan buatan mempunyai korelasi yang baik dengan pendedahan atmosfera semula jadi, dan kadar pecutan adalah kira-kira 7. Jika anda ingin mengetahui perubahan warna bahan ABS tertentu selepas satu tahun penggunaan luar dan menggunakan keadaan ujian yang sama, anda boleh merujuk kepada kadar pecutan untuk menentukan masa penuaan dipercepatkan 365x24/7=1251j.
Untuk masa yang lama, banyak penyelidikan telah dijalankan mengenai isu korelasi di dalam dan luar negara, dan banyak hubungan penukaran telah diperolehi. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kepelbagaian bahan polimer, perbezaan dalam peralatan dan kaedah ujian penuaan dipercepatkan, dan perbezaan iklim pada masa dan wilayah yang berbeza, hubungan penukaran adalah rumit. Oleh itu, apabila memilih perhubungan penukaran, kita mesti memberi perhatian kepada bahan khusus, peralatan penuaan, keadaan ujian, penunjuk penilaian prestasi dan faktor lain yang menghasilkan korelasi.
3. Kawal jumlah jumlah sinaran penuaan yang dipercepatkan secara buatan supaya bersamaan dengan jumlah jumlah sinaran pendedahan semula jadi
Bagi sesetengah produk yang tidak mempunyai piawaian yang sepadan dan tiada rujukan untuk korelasi, keamatan sinaran persekitaran penggunaan sebenar boleh dipertimbangkan, dan jumlah jumlah sinaran penuaan yang dipercepatkan secara buatan harus dikawal supaya bersamaan dengan jumlah jumlah sinaran pendedahan semula jadi. .
Contoh: Bagaimana untuk mengawal jumlah jumlah sinaran penuaan dipercepatkan buatan
Produk plastik tertentu digunakan di kawasan Beijing, dan ia dijangka mengawal jumlah sinaran penuaan dipercepatkan secara buatan untuk bersamaan dengan satu tahun pendedahan luar.
Langkah 1: Memandangkan produk ini adalah produk plastik dan digunakan di luar rumah, pilih Kaedah A dalam GB/T16422.2-1996 "Kaedah Ujian Pendedahan Sumber Cahaya Makmal Plastik Bahagian 2: Lampu Arka Xenon".
Keadaan ujian ialah: keamatan penyinaran 0.50W/m2 (340nm), suhu papan hitam 65 darjah, suhu kotak 40 darjah, kelembapan relatif 50%, masa semburan air/tiada masa semburan air 18min/102min, cahaya berterusan;
Langkah 2: Jumlah sinaran tahunan di Beijing adalah kira-kira 5609MJ/m2. Mengikut piawaian antarabangsa CIENo85-1989 (GB/T16422.1-1996 "Kaedah Ujian Pendedahan Sumber Cahaya Makmal Plastik" untuk membandingkan taburan spektrum sumber cahaya buatan dan cahaya matahari semula jadi) Bahagian: Dipetik dalam "Arka Xenon Lampu"); yang mana kawasan ultraungu dan boleh dilihat (300nm~800nm) menyumbang 62.2%, atau 3489MJ/m2.
Langkah 3: Mengikut GB/T16422.2-1996
Apabila keamatan penyinaran 340nm ialah 0.50W/m2, keamatan penyinaran di kawasan inframerah dan boleh dilihat (300nm~800nm) ialah 550W/m2; masa penyinaran boleh dikira sebagai 3489X106/550=6.344X106s, iaitu 1762j. Mengikut kaedah pengiraan ini, faktor pecutan adalah kira-kira 5. Memandangkan penuaan semula jadi bukanlah superposisi mudah intensiti penyinaran, ia hanya ditentukan bahawa cahaya matahari menyebabkan bahan.
4. Pemilihan penunjuk penilaian prestasi untuk ujian penuaan dipercepatkan buatan
Pemilihan penunjuk penilaian prestasi terutamanya dipertimbangkan dari dua aspek: penggunaan bahan dan ciri-ciri bahan itu sendiri.
1. Tentukan indeks penilaian mengikut penggunaan bahan. Untuk bahan yang sama, disebabkan penggunaannya yang berbeza, indeks penilaian yang berbeza boleh dipilih. Sebagai contoh, jika cat yang sama digunakan untuk hiasan, perubahan dalam penampilannya mesti dipertimbangkan. Dalam GB/T1766-1995 "Penilaian Penuaan Cat dan Salutan Varnis", kaedah penarafan untuk pelbagai perubahan rupa seperti kilauan, perubahan warna, kapur dan kemasan emas dinyatakan secara terperinci.
Untuk beberapa salutan berfungsi, seperti salutan anti-karat, tahap perubahan warna dan rupa tertentu boleh diterima. Pada masa ini, apabila memilih penunjuk penilaian, pertimbangan utama ialah rintangan keretakan, tahap serbuk, dll. Ia juga polivinil klorida (PVC). Jika ia digunakan untuk membuat bahagian atas kasut, ketahanannya terhadap kekuningan mesti dipertimbangkan. Jika ia digunakan dalam paip bawah hujan, keperluan untuk perubahan penampilan tidak tinggi, dan sifat fizikal dan mekanikal bahan berubah, seperti menarik Perubahan dalam kekuatan tegangan adalah indeks penilaian utama.
2. Tentukan indeks penilaian berdasarkan ciri-ciri bahan itu sendiri. Untuk bahan yang sama, sifat yang berbeza menurun pada kadar yang tidak sama semasa proses penuaan. Dengan kata lain, sifat-sifat tertentu sensitif terhadap alam sekitar dan merosot dengan cepat, yang merupakan faktor utama yang menyebabkan kerosakan material. Apabila memilih penunjuk penilaian, sifat sensitif ini harus dipilih. Penyelidikan menunjukkan bahawa bagi kebanyakan plastik kejuruteraan, kekuatan impak berubah dengan ketara dan berkurangan dengan ketara semasa ujian penuaan semula jadi.
Oleh itu, apabila menjalankan ujian penuaan plastik kejuruteraan, keutamaan harus diberikan untuk memilih penurunan kekuatan impak sebagai indeks penilaian. Kekuatan impak juga sangat sensitif terhadap penuaan polipropilena dan merupakan penunjuk utama untuk menilai prestasi penuaan. Bagi bahan polietilena, penurunan pemanjangan semasa putus adalah lebih jelas dan merupakan indeks penilaian keutamaan. Untuk polivinil klorida, kedua-dua kekuatan tegangan dan kekuatan hentaman berkurangan dengan agak cepat, dan salah satu daripadanya harus dipilih untuk penilaian berdasarkan situasi sebenar.
Dalam standard kebangsaan GB/T8814-2004 "Profil polivinil klorida (PVC-U) tidak diplastiskan untuk pintu dan tingkap", kadar pengekalan kekuatan hentaman selepas penuaan Lebih besar daripada atau sama dengan 60% dipilih sebagai penunjuk kelayakan; dalam standard industri ringan QB/T2480 -2000 Paip dan kelengkapan air hujan polivinil klorida (PVC-U) tegar untuk pembinaan, kadar pengekalan kekuatan tegangan selepas penuaan adalah Lebih besar daripada atau sama dengan 80% sebagai kriteria kelayakan.