Hogyan határozható meg az öregedési teszt vizsgálati feltételei és vizsgálati ideje? - Napi cikkek

AUV öregedés tesztkamraegy kísérleti eszköz, amellyel a napfény ultraibolya sugárzását és a nedves hőviszonyokat szimulálják az anyagok öregedési folyamatának felgyorsítása érdekében. Széles körben használják az anyagtudományban, a bevonatok, a műanyagok, a gumi, a textil, az autóalkatrészek és más iparágakban, hogy értékeljék az anyagok időjárásállóságát és öregedésgátló teljesítményét kültéri környezetben. Mára az ipari termelés egyik nélkülözhetetlen berendezésévé vált. Az UV-öregítő kamrák professzionális gyártója vagyunk, több mint 20 éves tapasztalattal. Üdvözöljük érdeklődni!

UV aging test chamber

1. Mesterséges gyorsított öregítési vizsgálati körülmények kiválasztása
Ez a kérdés tulajdonképpen úgy is felfogható, hogy milyen öregedési tényezőket kell szimulálni. A polimer anyagok használata során a klímakörnyezet számos tényezője hatással lehet a polimer anyagok öregedésére. Ha előre ismertek az öregedést okozó fő tényezők, akkor célirányosan választható ki a vizsgálati módszer.

A vizsgálati módszert az anyag szállítási, tárolási, használati környezetének és öregedési mechanizmusának figyelembevételével tudjuk meghatározni. Például a merev polivinil-klorid profilok nyersanyagként polivinil-kloridból készülnek, és adalékokkal, például stabilizátorokkal és pigmentekkel adják hozzá. Főleg kültéren használják. Figyelembe véve a PVC öregedési mechanizmusát, a PVC melegítés hatására könnyen lebomlik; Figyelembe véve a használati környezetet, az oxigén, az ultraibolya fény, a levegő hője és nedvessége mind a profilöregedés okai.

Ezért a GB/T8814-2004 „Lágyítatlan polivinil-klorid (PVC-U) profilok ajtókhoz és ablakokhoz” nemzeti szabvány nemcsak a fotooxigén-öregedés vizsgálati módszerét írja elő, hanem a GB/T16422.2 „Műanyag laboratóriumi fényforrás” szabványt is elfogadja. Expozíciós teszt" A módszer 2. része: Xenon ívlámpa öregítése 4000 vagy 6000 órán keresztül, olyan tényezőket szimulálva, mint a kültéri ultraibolya fény és a látható fény, a hőmérséklet, a páratartalom, a csapadék stb. 150 fokban 30 percre elhelyezve, vizuális megfigyelés Ellenőrizze, hogy nincsenek-e buborékok, repedések, lyukak vagy leválások, hogy megvizsgálja a profil hőállóságát. Egy másik példa egy olyan termék, amellyel hazám versenyképes a nemzetközi piacon: külkereskedelmi exportcipő. Használat közben a napfény ultraibolya sugarai a cipők elszíneződésének és fakulásának fő okai. Ezért UV fénydobozt kell használni a sárgulásállóságuk tesztelésére.

A leggyakrabban használt lábbelisárgulással szembeni ellenállást vizsgáló kamra 30 W-os UV lámpát használ. A minta 20 cm-re van a fényforrástól. A színváltozás 3 óra expozíció után figyelhető meg. Ugyanakkor a szállítás során a tartályban lévő forró, párás és durva környezet elszíneződést, foltokat, sőt a cipő felsőrészének, talpának és ragasztójának károsodását is okozhatja. Ezért a szállítás előtt meg kell fontolni egy hő- és nedvességállósági öregedési teszt elvégzését, hogy szimulálják a tartályban lévő magas hő- és páratartalmú környezetet. 70 fokos és 95%-os relatív páratartalom mellett figyelje meg a megjelenést és a színváltozást 48 órás tesztelés után.

2. Fényforrás kiválasztása mesterséges gyorsított öregedési teszthez
Laboratóriumi fényforrás expozíciós teszt: Egyidejűleg képes szimulálni a fényt, az oxigént, a hőt, a csapadékot és más tényezőket a légköri látható környezetben egy tesztkamrában. Ez egy gyakran használt mesterséges gyorsított öregedési vizsgálati módszer. Ezen szimulációs tényezők között a fényforrás viszonylag fontos. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a napfény hullámhosszai, amelyek a polimer anyagokat károsítják, főként ultraibolya fényben és némi látható fényben koncentrálódnak.

A jelenleg használt mesterséges fényforrások arra törekszenek, hogy az energiaspektrum-eloszlási görbe ebben a hullámhossz-tartományban a napspektrumhoz közel kerüljön. A mesterséges fényforrások kiválasztásának fő alapja a szimuláció és a gyorsulás mértéke. Körülbelül egy évszázados fejlesztés után a laboratóriumi fényforrások közé tartoznak a zárt szénívlámpák, napfény típusú szénívlámpák, fluoreszcens ultraibolya lámpák, xenon ívlámpák, nagynyomású higanylámpák és más választható fényforrások. A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) polimer anyagokkal foglalkozó műszaki bizottságai elsősorban három fényforrás alkalmazását javasolják: napfény szénívlámpa, fluoreszcens ultraibolya lámpa és xenon ívlámpa.
1), xenon ívlámpa
Jelenleg úgy gondolják, hogy a xenon ívlámpák spektrális energiaeloszlása az ismert mesterséges fényforrások között leginkább a napfény ultraibolya és látható részeihez hasonlít. Megfelelő szűrő kiválasztásával a talajt érő napfényben jelenlévő rövidhullámú sugárzás nagy része kiszűrhető. A xenon lámpák erős sugárzással rendelkeznek az 1000-1200 nm közötti infravörös tartományban, és nagy mennyiségű hőt termelnek.
Ezért megfelelő hűtőberendezést kell kiválasztani, amely ezt az energiát elvonja. Jelenleg két hűtési módszer létezik a xenonlámpás öregedésvizsgáló berendezésekhez: vízhűtéses és léghűtéses. Általánosságban elmondható, hogy a vízhűtéses xenonlámpás készülékek hűtőhatása jobb, mint a léghűtéseseké. Ugyanakkor a szerkezet bonyolultabb, az ár pedig drágább. Mivel a xenon lámpa ultraibolya részének energiája kevésbé növekszik, mint a másik két fényforrásé, gyorsulási sebesség szempontjából ez a legalacsonyabb.
2), Fluoreszkáló UV lámpa
Elméletileg a 300-400 nm közötti rövidhullámú energia az öregedést okozó fő tényező. Ha ezt az energiát növeljük, gyorstesztet lehet elérni. A fluoreszkáló UV lámpák spektrális eloszlása elsősorban az ultraibolya részre koncentrálódik, így nagyobb gyorsulási sebességet lehet elérni.
A fluoreszkáló UV-lámpák azonban nemcsak a természetes napfény ultraibolya energiáját növelik, hanem olyan energiát is kisugároznak, amely a földfelszínen mérve a természetes napfényben nincs jelen, és ez az energia természetellenes károkat okozhat. Ezenkívül a nagyon keskeny higany spektrumvonal kivételével a fluoreszkáló fényforrás energiája nem haladja meg a 375 nm-t, így a hosszabb hullámhosszú UV-energiára érzékeny anyagok nem változhatnak úgy, mint a természetes napfény hatására. Ezek a benne rejlő hibák megbízhatatlan eredményekhez vezethetnek.
Ezért a fénycsöves UV-lámpákat rosszul szimulálják. Magas gyorsulási sebessége miatt azonban a megfelelő lámpatípus kiválasztásával bizonyos anyagok gyors árnyékolása érhető el.
3), Napfény típusú szén ívlámpa
Napfény típusú széníves lámpákat jelenleg ritkán használnak hazánkban, de Japánban széles körben használt fényforrások. A legtöbb JIS szabvány napfény típusú szén ívlámpákat használ. Hazámban számos Japánnal vegyes vállalat autógyártó cég továbbra is javasolja ennek a fényforrásnak a használatát. A napelemes szén ívlámpa spektrális energiaeloszlása is közelebb áll a napfényéhez, de a 370-390 nm-es ultraibolya sugarak koncentrálódnak és erősödnek. A szimuláció nem olyan jó, mint a xenon lámpa, és a gyorsulás mértéke a xenon lámpa és az ultraibolya lámpa között van.

3. Mesterségesen gyorsított öregítési idő meghatározásának módszere
1), tekintse meg a vonatkozó termékszabványokat és előírásokat
A vonatkozó termékszabványok már előírták az öregedési teszt idejét. Csak meg kell találnunk a vonatkozó szabványokat, és az abban meghatározott időn belül végrehajtani. Számos nemzeti szabvány és ipari szabvány előírja ezt.
2), extrapoláljon ismert összefüggések alapján
A kutatások azt mutatják, hogy az ABS színstabilitását a szín és a sárgás index változásán keresztül értékelik. A mesterséges felgyorsított öregedés jó korrelációt mutat a természetes légköri expozícióval, a gyorsulás mértéke pedig kb. 7. Ha szeretné tudni egy bizonyos ABS anyag színváltozását egy év kültéri használat után, és ugyanazokat a vizsgálati körülményeket használja, akkor hivatkozhat a gyorsulási sebességre a gyorsított öregedési idő meghatározásához 365x24/7=1251h.
Hosszú ideje sok kutatás folyik itthon és külföldön a korrelációs kérdésekben, és számos konverziós összefüggést vezettek le. A polimer anyagok sokfélesége, a gyorsított öregedést vizsgáló berendezések és módszerek különbségei, valamint a különböző időpontokban és régiókban tapasztalható éghajlati különbségek miatt azonban az átalakítási kapcsolat bonyolult. Ezért a konverziós kapcsolat kiválasztásakor figyelnünk kell a konkrét anyagokra, az öregedő berendezésekre, a vizsgálati körülményekre, a teljesítményértékelési mutatókra és egyéb tényezőkre, amelyek az összefüggést eredményezik.
3). A mesterségesen felgyorsított öregedési sugárzás teljes mennyiségét úgy szabályozza, hogy egyenértékű legyen a természetes expozíciós sugárzás teljes mennyiségével.
Egyes termékeknél, amelyek nem rendelkeznek megfelelő szabványokkal és nincs hivatkozás a korrelációra, figyelembe lehet venni a tényleges használati környezet sugárzási intenzitását, és a mesterségesen felgyorsított öregedési sugárzás teljes mennyiségét úgy kell szabályozni, hogy az egyenértékű legyen a természetes expozíciós sugárzás teljes mennyiségével. .
Példa: Hogyan szabályozható a mesterségesen gyorsított öregedés teljes sugárzási mennyisége
Egy bizonyos műanyag terméket Peking térségében használnak, és várhatóan a mesterségesen felgyorsított öregedés teljes sugárzási mennyiségét egy évnyi szabadtéri expozíciónak megfelelő mértékben szabályozza.
1. lépés: Mivel ez a termék műanyag termék, és kültéren használják, válassza az A módszert a GB/T16422 dokumentumban.{2}} "Műanyag laboratóriumi fényforrás-expozíciós vizsgálati módszerek, 2. rész: Xenon ívlámpa".
A vizsgálati feltételek a következők: besugárzási intenzitás 0,50 W/m2 (340 nm), tábla hőmérséklete 65 fok, doboz hőmérséklete 40 fok, relatív páratartalom 50%, vízpermetezési idő/vízpermetezési idő nélkül 18 perc/102 perc, folyamatos fény;
2. lépés: A teljes éves sugárzás Pekingben körülbelül 5609 MJ/m2. A CIENo85-1989 nemzetközi szabvány szerint (GB/T16422.1-1996 "Plastic Laboratory Light Source Exposure Test Methods" a mesterséges fényforrások és a természetes napfény spektrális eloszlásának összehasonlítására) Rész: Idézve: "Xenon Arc Lámpa"); ebből az ultraibolya és a látható régiók (300nm-800nm) 62,2%-ot, azaz 3489MJ/m2-t tesznek ki.
3. lépés: A GB/T16422 szerint.{2}}
Ha a 34{1}}nm-es besugárzási intenzitás 0,50 W/m2, a besugárzás intenzitása az infravörös és a látható területeken (300-800 nm) 550 W/m2; a besugárzási idő 3489X106/550=6.344X106s, ami 1762h. E számítási módszer szerint a gyorsulási tényező körülbelül 5. Mivel a természetes öregedés nem a besugárzás intenzitásának egyszerű szuperpozíciója, csak azt állapítják meg, hogy a napfény okozza az anyagot.

4. Teljesítményértékelési mutatók kiválasztása mesterségesen gyorsított öregedési teszthez
A teljesítményértékelési mutatók kiválasztását alapvetően két szempont szerint vesszük figyelembe: az anyag felhasználása és magának az anyagnak a jellemzői.
1) Határozza meg az értékelési indexet az anyag felhasználása szerint! Ugyanarra az anyagra, eltérő felhasználási módjai miatt, különböző értékelési indexek választhatók. Például, ha ugyanazt a festéket használják dekorációhoz, akkor figyelembe kell venni a megjelenésének változását. A GB/T1766-1995 "Rating of Aging of Paint and Lack Coatings" (A festék- és lakkbevonatok öregedésének besorolása) részletesen leírja a különböző megjelenési változások, például a fényesség, színváltozás, krétásodás és aranyfényezés értékelési módszereit.
Egyes funkcionális bevonatok, például a korróziógátló bevonatok esetében bizonyos fokú szín- és megjelenésváltozás elfogadható. Jelenleg az értékelési mutatók kiválasztásakor a fő szempont a repedésállóság, a porosodás mértéke stb. Ez is polivinil-klorid (PVC). Ha cipőfelsőrészek készítésére használják, figyelembe kell venni a sárgulásállóságát. Eső ejtőcsövekben történő alkalmazása esetén nem magasak a külső megjelenési követelmények, és megváltoznak az anyag fizikai és mechanikai tulajdonságai, például a húzás A szakítószilárdság változása a fő értékelési index.
2) Határozza meg az értékelési indexet magának az anyagnak a jellemzői alapján! Ugyanazon anyag esetében a különböző tulajdonságok egyenlőtlen mértékben romlanak az öregedési folyamat során. Más szóval, bizonyos tulajdonságok érzékenyek a környezetre, és gyorsan csökkennek, ami a fő anyagi kárt okozó tényező. Az értékelési mutatók kiválasztásakor ezeket az érzékeny tulajdonságokat kell kiválasztani. A kutatások azt mutatják, hogy a legtöbb műszaki műanyag esetében az ütési szilárdság nagymértékben megváltozik, és jelentősen csökken a természetes öregedési tesztek során.
Ezért a műszaki műanyagok öregítési vizsgálatakor elsőbbséget kell adni az ütőszilárdság-csökkenés értékelési indexként történő kiválasztásának. Az ütési szilárdság szintén nagyon érzékeny a polipropilén öregedésére, és ez az öregedési teljesítmény értékelésének fő mutatója. A polietilén anyagok esetében a szakadási nyúlás csökkenése nyilvánvalóbb, és ez az elsőbbségi értékelési index. A polivinil-klorid esetében mind a szakítószilárdság, mind az ütőszilárdság viszonylag gyorsan csökken, és ezek közül az egyiket a tényleges helyzet alapján kell kiválasztani az értékeléshez.
A GB/T8814-2004 „Lágyítatlan polivinil-klorid (PVC-U) profilok ajtókhoz és ablakokhoz” nemzeti szabványban az ütőszilárdság öregedés utáni megtartási aránya 60%-nál nagyobb vagy azzal egyenlő minősítési mutatóként van kiválasztva; a könnyűipari szabványban QB/T2480 -2000 Merev polivinil-klorid (PVC-U) esővízcsövek és szerelvények építkezéshez, az öregedés utáni szakítószilárdság megtartási aránya 80%-nál nagyobb vagy azzal egyenlő minősítési kritériumként van kiválasztva.