材料老化的兩大測試方法分析對比

    環(huán)境老化試驗是目前常見的老化測試方法，材料的自然老化是不可避免的產(chǎn)品質(zhì)量問題，所以對產(chǎn)品的人工加速老化測試就尤為重要，目前針對產(chǎn)品的老化測試有人工加速老化和自然老化兩種方法，其測試方法各有優(yōu)劣，故目前在老化測試項目中，人們更多的傾向于采用人工加速老化測試方法對品進行質(zhì)量控制。

自然環(huán)境老化實驗

自然環(huán)境老化實驗是利用自然環(huán)境條件或自然介質(zhì)進行的實驗,主要包括:大氣老化實驗、埋地實驗、倉庫貯存實驗、海水浸漬實驗等等。自然環(huán)境老化實驗結(jié)果更符合實際、所需費用較低而且操作簡單方便,是國內(nèi)外廣泛采用的方法。其中對高分子材料而言,應用多的是自然氣候曝露實驗(又稱戶外氣候?qū)嶒?。自然氣候曝露實驗就是將試樣置于自然氣候環(huán)境下曝露,使其經(jīng)受日光、溫度、氧等氣候因素的綜合作用,通過測定其性能的變化來評價塑料的耐候性。

目前我國關于直接自然氣候曝露的實驗方法主要有光解性塑料戶外曝露實驗方法、涂層自然氣候曝露實驗方法和塑料自然氣候曝露實驗方法。另外,將材料置于玻璃板后的自然氣候曝露的實驗方法有硫化橡膠在玻璃下耐陽光曝露實驗方法和塑料在玻璃板過濾后的日光下間接曝露實驗方法。它們分別規(guī)定了各種材料自然氣候曝露實驗方法的要求及步驟,用于評價高分子材料在室外自然條件以及經(jīng)玻璃過濾后的日光曝露下的耐候性。由于大氣曝露與貯存實驗周期長,為了獲得自然條件的老化數(shù)據(jù),同時相對加快自然老化的進程,人們又研制了戶外自然加速曝露實驗方法。

戶外自然加速曝露實驗方法是在大氣曝露實驗方法的基礎上,人為強化并控制某些環(huán)境因素,來加速材料或構(gòu)件的腐蝕和老化。近20年來,國內(nèi)外研制了在自然條件下加速曝露實驗方法和設備,以提高實驗和評價的效率和水平。目前常見的方法有7種,分別是橡膠動態(tài)曝露驗、追光式跟蹤太陽曝露實驗、聚光式跟蹤太陽曝露驗、加速凝露曝露實驗、噴淋加速曝露實驗、黑框曝實驗、玻璃框下曝露實驗。自然氣候曝露實驗是評價高分子材料老化特性真實的方法,但材料在大氣中受日照、雨淋、凍融等境條件變化引起的外觀、物理與化學性能的變化十分緩慢,因此,進行自然老化,不但曠日持久,而且因為境條件變化與影響因素復雜,對實驗結(jié)果很難準確價。

人工加速老化實驗

人工加速老化實驗是用人工的方法,在室內(nèi)或設備內(nèi)模擬近似于大氣環(huán)境條件或某種特定的環(huán)境條件,并強化某些因素,以期在短期內(nèi)獲得實驗結(jié)果?？梢韵鄬Ρ容^不同材料的抗老化性能,并對材料的使用壽命提出指導性意見。因此,各國標準大都采用這種方法來評價材料的抗老化性能。人工加速老化實驗方法主要包括:人工氣候?qū)嶒?、熱老化實?絕氧、熱空氣、熱氧化吸氧等實驗)、臭氧老化實驗、氣體腐蝕實驗等，其中熱老化是較為普通方便的實驗方法。

熱老化實驗通過加速材料在氧、熱作用下的老化進程,反映材料耐熱氧老化性能。根據(jù)材料的使用要求和實驗目的確定實驗溫度。溫度上限可根據(jù)有關技術規(guī)范確定,一般對于熱塑性材料應低于其維卡軟化點,對于熱固性材料應低于其熱變形溫度,或者通過探索實驗,選取不致造成試樣分解或明顯變形的溫度。主要通行的實驗方法硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱實驗。