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聚合物老化测试方法

作者:admin    添加时间:2015-07-28 02:53:58    浏览量:2798

上回我们聊到,耐候剂对聚合物老化的作用具有局限性,特别是对于分子链中具有某些结构的聚合物来说耐候剂的作用就被稀释了,如酯基、酰胺基和卤素基团等,这些结构极或者是湿度敏感或者是热敏感的。所以我们在谈如何改善聚合物老化时需要综合考虑“老化三要素”。

 

要理解老化三要素(光、温度和湿度)就需要首先了解能够提供这些模拟环境的老化设备,目前在车厂、在外测机构、在改性厂能看到的老化仪基本出自两家公司:Altalas和Q-Lab。而无论是那一家,其在老化仪的设计原理和控制系统上都没有大的区别,其核心主要是辐照和湿度的控制,接下来小编给大家理一理这些老化设备是如何玩转老化三要素的。

 

 

 

目前,常见的加速老化中主体模拟了两类光源,一类为波段为300-800nm,包含了紫外区、可见光和近红外区,就是我们通常说的氙灯;另一类为波段为300-400nm,就是通常用的紫外灯。其实这两种光源设计的初衷是不同的,区别在于时间。前者光谱接近太阳光,并且可以通过配置不同滤镜来过滤某些特殊波长的光,从而结果更接近实际,但所需要的试验周期较长,内饰一般1-2周,外饰则需要几个月。后者短波光能量更强,主要考察材料的耐久性,如车身漆。

 

    

 

当然,还有一点需要提醒大家注意的,UV光谱光源为荧光,光源稳定性好,如上图所示,而氙灯在使用一段时间后需要矫正或更换,否则光谱会发生改变,影响结果的重复性,误导开发人员。

 

 

通常外饰材料需要考验其水分环境下的稳定性,通常有两种:一种是雨水冲击,一种是雨露,前者重点是冲击,后者重点是时间,特别是酸雨冷凝在材料表面长时间会导致表面腐蚀的发生。氙灯在模拟水分环境存在一定的局限性,主要有两点:1、无法模拟雨露;2、喷淋水不经过加热直接到样品表面,会导致表面温度快速下降,从而影响光老化和热老化程度。

 

 

 

不同的颜色所吸收的光波段是不同的,所以会导致不同的表面温度,如上图所示,同一设定温度下黑色的表面温度比白色要高15℃。虽然黑色色板老化后色差一般较白色小,但由于表面温度高经常会出现皮纹发亮或色板变形问题,同样被判定耐候失效。所以同一种材料并非黑色样品耐候就一定比白色好,个中缘由就在这里。

 

正如小编开头所说,无论哪一种老化设备其控制核心和原则都是基于老化三要素,所以还是那句老化:耐候其实很简单,用心牢记三要素(光、温度和湿度)。