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塑料行業老化測試,氙燈光老化試驗箱來幫你!

發布於:2022-08-17

塑料老化試驗中的氙燈光老化試驗箱

氙燈光老化試驗箱是用於測試暴露於直射陽光、透過窗戶玻璃的陽光或室內照明的材料的終極研發和質量控製工具。

材料的老化一直是人們關注的問題,在日常生活中,高分子材料的老化是家常便飯。

高分子材料的老化,包括塑料、橡膠、纖維和油漆等,主要是指材料受熱、光、氧氣、機械應力、臭氧、有害金屬離子和加工、儲存或使用過程中的輻射,導致材料內部發生物理或化學變化並降低其性能。

一般來說,老化是材料性能由好變壞的過程。

由於材料品種不同,使用條件不同,因此材料老化的老化特性也不盡相同。

高分子材料的老化現象總結為以下幾個方麵:

①外觀變化,如材料變色、硬化、軟化、開裂等;

② 物理化學性質的變化,如熱導率、摩爾質量、溶解度等;

③機械性能的變化,如硬度、抗拉強度、衝擊強度等;

④電性能的變化,如介電常數、介電損耗、擊穿電壓等。

實驗室光加速老化試驗是塑料常用的老化試驗方法。

適用於室內外經常暴露在陽光下或透過窗玻璃的陽光下長時間使用的塑料。

氙燈光老化試驗箱全麵考慮了光、氧、熱、濕度和降雨對塑料外觀和性能的影響。

氙弧燈的光譜能量分布與日光最相似,因此廣泛用於塑料的老化。

氙燈光老化試驗箱光譜

氙燈試驗箱光譜圖

對於形狀複雜且難以製作標準試樣的產品,主要重點通常是檢查試樣的外觀(粉化、變色、色差等)。

因此,樣品應盡可能從相同的部分切取,其中一個樣品作為原始對比樣品,其他樣品用於氙燈老化測試。

放置試樣時,產品的外露麵應在實際使用條件下朝向氙燈光源。片材、薄膜、板材等產品可按照拉伸和撕裂試樣的相關標準進行切割,測定老化前後力學性能的變化,評價產品的耐光老化性能。多個不同樣品同時進行老化測試時,應在樣品背光側標出不應剔除的樣品,以區分不同樣品。

根據拉伸強度測試方法 ISO 13939-1:1999,在經緯方向測試氙燈老化後旅行帳篷用滌棉織物的拉伸強度變化。

氙弧燈老化條件符合 ISO 4892-2:2006

在340nm 處的輻照度為0.50W/m2,黑色標準溫度為 65°C,氙燈試驗箱溫度為 38°C,相對濕度為 50%。采用日光型濾光片,噴霧周期為幹燥102min/噴霧18min,光照時間為360h。

使用氙燈光老化試驗箱試驗結果見表1

表1:滌棉織物氙燈老化前後的拉伸強度測試結果
  0小時氙燈老化360h留存率/%
抗拉強度/N水平的125274359
垂直的88947954

氙燈光老化試驗箱適用於通過窗玻璃暴露在日光下的室內塑料。氙燈光源必須經過過濾,以降低320nm 以下的光譜輻照度,以模擬通過窗玻璃過濾的日光(見 GB/T 19466.2-1999 中的表2)。除了承擔減振、隔熱、吸音等功能外,汽車內飾件在長期使用過程中外觀的變化也會影響汽車的美觀和形象。氙弧燈老化試驗,模擬日光透過車窗玻璃,用於觀察內飾件外觀變化,可為內飾件選材提供試驗依據。

氙弧燈老化試驗采用儀表板出風口在以下試驗條件下進行。340nm輻照度0.50W/m2,黑標溫度63°C,相對濕度50%,窗玻璃式濾光片,無噴塗連續光照,光照時間400h。使用氙燈光老化試驗箱,按GB/T 250比較老化前後的試件,老化後的試件有輕微變色。變色等級為4-5級(變色等級:1級樣品完全變色;5級樣品完全不變)。

將耐候PP材料模壓成標準試樣,按照相關ASTM標準進行拉伸強度、斷裂伸長率、缺口衝擊強度和老化前後色差的測試,並對其外觀進行變色分級。

氙燈光老化試驗箱測試塑料材料條件設置如下:

340nm輻照度0.50W/m2,黑標溫度65℃,相對濕度65%,持續光照,噴水周期18h/102min(噴水時間/不噴水時間),測試時間2000h。

測試結果如表2所示。

表2塑料老化測試前後結果
 0小時2000小時留存率/%
抗拉強度/Mpa2525.6102.4
斷裂伸長率/%473268.1
簡支梁缺口衝擊強度 / JM80.957.370.8
色差(△E)/12.5/
顏色變化等級/1~2/

氙燈光老化試驗箱中材料的老化是模擬陽光直射或透過窗戶玻璃暴露在陽光下的常用測試方法,為塑料材料的研究、開發、使用、供需提供可靠的測試數據。