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產(chǎn)品為什么要做老化測試?

點擊次數(shù):1618 發(fā)布時間:2018-12-28

產(chǎn)品為什么要做老化測試?

氣候和陽光輻照是損害涂料、紡織品、塑料、油墨及其他高分子材料的主要原因,由于光照和潮濕對材料的破壞,每年造成億萬美元的經(jīng)濟損失。這種損害包括失光,褪色,黃變,開裂,脫皮,脆化,強度降低及分層。即使室內(nèi)的光及玻璃窗透射的太陽光都會使一些材料老化,比如引起顏料、染料等褪色或變色。

很顯然,對許多產(chǎn)品來說,抗老化和光穩(wěn)定性是很重要的。幾年來,各種各樣的方法都被用過。現(xiàn)在大部分研究者使用自然暴露方法測試,自然暴露方法測試有很多優(yōu)點:實際,便宜,易于操作。然而,大部分制造商不愿意等上幾年的時間來觀察一種新的改良的產(chǎn)品設(shè)計是否真的得到改進。

近年來,低價位且使用方便的實驗室檢測設(shè)備已經(jīng)開發(fā)出來,包括QUV加速老化設(shè)備(符合ASTM G154)和Q-Sun氙燈試驗箱(符合ASTM G155)。(QUV是世界上應(yīng)用zui廣的老化檢測設(shè)備。它基于的原理是:對于經(jīng)久耐用的材料,紫外線的短波長引起zui主要的老化損傷。Q-Sun氙燈試驗箱模擬太陽光的所有光譜,包括紫外線,可見光和紅外線。)

造成產(chǎn)品老化的自然因素

zui大的老化損害由三個因素引起:光照,高溫和潮濕。這三個因素中的任一個都會引起材料老化。它們往往同時發(fā)生作用,造成的危害將大于其中任一因素單獨作用所造成的。

光照

不同的材料對光的敏感性也不同。對于經(jīng)久耐用的材料,如大多數(shù)涂料、戶外紡織品、塑料,紫外線的短波段是引起大部分聚合物老化的原因。然而,對于不是那么經(jīng)久耐用的材料,比如一些顏料和染料,紫外線的長波段甚至可見光也會對其造成嚴重的老化。

高溫

當(dāng)溫度升高時,光的破壞作用也將隨之增大。盡管溫度不影響主要的光致反應(yīng),它卻影響次要的化學(xué)反應(yīng)。實驗室老化測試必須提供的溫度控制,通常還通過升溫的方法來加速老化過程。

潮濕

露水,雨水及高的濕度是引起潮濕危害的主要原因。我們的研究表明,放在室外的物品每天都將長時間處于潮濕狀態(tài)(平均每天8~12 h)。研究也已發(fā)現(xiàn)由潮氣形成的露水是室外潮濕的主要因素。露水造成的危害比雨水更大,因為它附著在材料上的時間更長,引起更為嚴重的潮濕吸收。

當(dāng)然,雨水對材料的危害也很大。雨水將引起熱沖擊,比如當(dāng)一輛汽車在一個炎熱夏日溫度升高突然因陣雨而急劇降溫,從而產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。雨水沖刷引起的機械侵蝕也會加速材料發(fā)生老化,如木材涂層,雨水沖洗去除表面老化層,將未老化的里層暴露于太陽光下產(chǎn)生進一步老化。

對于室內(nèi)的材料,濕氣的主要作用往往是機械應(yīng)力。它因材料試圖與周圍保持潮濕平衡而引起。材料所經(jīng)受的濕氣越大,需要克服的應(yīng)力也越大。盡管室內(nèi)物品,比如紡織品,油墨只暴露于濕氣環(huán)境中,但它仍是室外材料發(fā)生老化的一個重要的因素。在室外,周圍相對濕度(RH)將影響一種潮濕材料干燥速度。

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