Kaip nustatyti senėjimo testo tyrimo sąlygas ir laiką? - Dienos straipsniai

TheUV senėjimo bandymo kamerayra eksperimentinis prietaisas, naudojamas imituoti saulės spindulių ultravioletinę spinduliuotę ir drėgno karščio sąlygas, siekiant pagreitinti medžiagų senėjimo procesą. Jis plačiai naudojamas medžiagų mokslo, dangų, plastikų, gumos, tekstilės, automobilių dalių ir kitose pramonės šakose, siekiant įvertinti medžiagų atsparumą oro sąlygoms ir anti-senėjimo savybes lauko aplinkoje. Dabar ji tapo viena iš pagrindinių pramoninės gamybos įrenginių. Esame profesionalus UV senėjimo kamerų gamintojas, turintis daugiau nei 20 metų patirtį. Sveiki atvykę pasiteirauti!

UV aging test chamber

1. Dirbtinio pagreitinto senėjimo bandymo sąlygų parinkimas
Šį klausimą iš tikrųjų galima suprasti kaip kokius senėjimo veiksnius reikėtų imituoti. Naudojant polimerines medžiagas, daugelis klimato aplinkos veiksnių gali turėti įtakos polimerinių medžiagų senėjimui. Jei iš anksto žinomi pagrindiniai senėjimą sukeliantys veiksniai, tyrimo metodą galima pasirinkti kryptingai.

Bandymo metodą galime nustatyti atsižvelgdami į transportavimo, laikymo, naudojimo aplinką ir medžiagos senėjimo mechanizmą. Pavyzdžiui, standūs polivinilchlorido profiliai yra gaminami iš polivinilchlorido kaip žaliavos ir pridedami priedų, tokių kaip stabilizatoriai ir pigmentai. Jie daugiausia naudojami lauke. Atsižvelgiant į PVC senėjimo mechanizmą, PVC lengvai suyra kaitinant; Atsižvelgiant į naudojimo aplinką, deguonis, ultravioletiniai spinduliai, karštis ir drėgmė ore yra profilio senėjimo priežastys.

Todėl nacionalinis standartas GB/T8814-2004 „Neplastifikuoto polivinilchlorido (PVC-U) profiliai durims ir langams“ ne tik numato fotodeguonies senėjimo bandymo metodą, bet ir priima GB/T16422.2 „Plastic Laboratory Light Source“ Poveikio bandymas“ 2 metodo dalis: Ksenoninės lempos senėjimas 4000h arba 6000h, imituojant tokius veiksnius kaip lauko ultravioletinė šviesa ir matoma šviesa, temperatūra, drėgmė, krituliai ir kt., taip pat nustatomi terminio deguonies senėjimo elementai: būsena po kaitinimo 30 minučių 150 laipsnių kampu, vizualinis stebėjimas Patikrinkite, ar nėra burbuliukų, įtrūkimų, įdubimų ar atsiskyrimų, kad patikrintumėte profilio atsparumą karščiui. Kitas pavyzdys – mano šalies konkurencingumas tarptautinėje rinkoje: užsienio prekybos eksporto batai. Naudojimo metu ultravioletiniai saulės spinduliai yra pagrindinė batų spalvos pakitimo ir blukimo priežastis. Todėl, norint patikrinti jų atsparumą pageltimui, būtina naudoti UV šviesos dėžutę.

Dažniausiai naudojamoje avalynės atsparumo pageltimui bandymo kameroje naudojama 30 W UV lempa. Mėginys yra 20 cm atstumu nuo šviesos šaltinio. Spalvos pasikeitimas pastebimas po 3 valandų poveikio. Tuo pačiu metu, gabenant, karšta, drėgna ir atšiauri aplinka talpykloje pakeis spalvą, dėmes ir net pablogins batų batviršius, padus ir klijus. Todėl prieš išsiunčiant būtina apsvarstyti galimybę atlikti atsparumo karščiui ir drėgmei senėjimo bandymą, kad būtų galima imituoti didelę šilumą ir didelę drėgmę talpykloje. Esant 70 laipsnių ir 95% santykinei oro drėgmei, stebėkite išvaizdos ir spalvos pokyčius po 48 valandų bandymo.

2. Šviesos šaltinio parinkimas dirbtiniam pagreitinto senėjimo bandymui
Laboratorinis šviesos šaltinio poveikio bandymas: jis gali vienu metu imituoti šviesą, deguonį, šilumą, kritulius ir kitus veiksnius atmosferos matomoje aplinkoje bandymo kameroje. Tai dažniausiai naudojamas dirbtinio pagreitinto senėjimo bandymo metodas. Tarp šių modeliavimo veiksnių šviesos šaltinis yra gana svarbus. Patirtis rodo, kad saulės spindulių bangų ilgiai, kurie kenkia polimerinėms medžiagoms, daugiausia koncentruojasi ultravioletinėje šviesoje ir tam tikroje matomoje šviesoje.

Šiuo metu naudojami dirbtiniai šviesos šaltiniai siekia, kad energijos spektro pasiskirstymo kreivė šiame bangų ilgio diapazone būtų artima saulės spektrui. Modeliavimas ir pagreičio greitis yra pagrindinis dirbtinių šviesos šaltinių pasirinkimo pagrindas. Po maždaug šimtmečio plėtros laboratoriniai šviesos šaltiniai apima uždaras anglies lanko lempas, saulės šviesos tipo anglies lanko lempas, fluorescencines ultravioletines lempas, ksenono lanko lempas, aukšto slėgio gyvsidabrio lempas ir kitus šviesos šaltinius. Tarptautinės standartizacijos organizacijos (ISO) techniniai komitetai, susiję su polimerinėmis medžiagomis, daugiausia rekomenduoja naudoti tris šviesos šaltinius: saulės anglies lanko lempą, fluorescencinę ultravioletinę lempą ir ksenono lanko lempą.
1), ksenono lanko lempa
Šiuo metu manoma, kad ksenoninių lankinių lempų spektrinis energijos pasiskirstymas tarp žinomų dirbtinių šviesos šaltinių labiausiai panašus į ultravioletines ir matomas saulės šviesos dalis. Pasirinkus tinkamą filtrą, didžioji dalis trumpųjų bangų spinduliuotės, esančios žemę pasiekiančioje saulės šviesoje, gali būti išfiltruota. Ksenoninės lempos turi stiprią spinduliuotę 1000–1200 nm infraraudonųjų spindulių srityje ir sukuria daug šilumos.
Todėl reikia pasirinkti tinkamą aušinimo įrenginį, kuris atimtų šią energiją. Šiuo metu rinkoje yra du ksenoninių lempų senėjimo bandymo įrangos aušinimo būdai: aušinamas vandeniu ir oru. Paprastai tariant, vandeniu aušinamų ksenoninių lempų prietaisų aušinimo efektas yra geresnis nei oru aušinamų. Tuo pačiu metu struktūra yra sudėtingesnė, o kaina yra brangesnė. Kadangi ksenoninės lempos ultravioletinės dalies energija didėja mažiau nei kitų dviejų šviesos šaltinių, ji yra mažiausia pagal pagreičio greitį.
2), fluorescencinė UV lempa
Teoriškai 300–400 nm trumpųjų bangų energija yra pagrindinis senėjimą sukeliantis veiksnys. Jei ši energija padidinama, galima pasiekti greitą testavimą. Liuminescencinių UV lempų spektrinis pasiskirstymas daugiausia sutelktas ultravioletinėje dalyje, todėl galima pasiekti didesnį pagreičio greitį.
Tačiau fluorescencinės UV lempos ne tik padidina ultravioletinių spindulių energiją natūralioje saulės šviesoje, bet ir išspinduliuoja energiją, kurios nėra natūralioje saulės šviesoje, matuojant žemės paviršiuje, ir ši energija gali sukelti nenatūralią žalą. Be to, išskyrus labai siaurą gyvsidabrio spektro liniją, fluorescencinis šviesos šaltinis neturi didesnės nei 375 nm energijos, todėl medžiagos, kurios jautrios ilgesnio bangos ilgio UV energijai, gali nepasikeisti taip, kaip veikiamos natūralios saulės šviesos. Šie būdingi trūkumai gali sukelti nepatikimų rezultatų.
Todėl fluorescencinės UV lempos yra prastai imituojamos. Tačiau dėl didelio pagreičio greičio galima greitai patikrinti konkrečias medžiagas, pasirinkus atitinkamą lempos tipą.
3), saulės šviesos tipo anglies lanko lempa
Sunlight tipo anglies lankinės lempos šiuo metu mūsų šalyje naudojamos retai, tačiau Japonijoje jos yra plačiai naudojami šviesos šaltiniai. Daugumoje JIS standartų naudojamos saulės šviesos tipo anglies lankinės lempos. Daugelis mano šalies automobilių įmonių, kurios yra bendros įmonės su Japonija, vis dar rekomenduoja naudoti šį šviesos šaltinį. Saulės anglies lanko lempos spektrinis energijos pasiskirstymas taip pat yra artimesnis saulės spinduliams, tačiau ultravioletiniai spinduliai nuo 370 nm iki 390 nm yra sukoncentruoti ir sustiprinti. Modeliavimas nėra toks geras kaip ksenono lempa, o pagreičio greitis yra tarp ksenono lempos ir ultravioletinės lempos.

3. Dirbtinio pagreitinto senėjimo bandymo laiko nustatymo metodas
1), žr. atitinkamus gaminio standartus ir reglamentus
Atitinkamuose gaminio standartuose jau nustatytas senėjimo bandymo laikas. Tereikia surasti atitinkamus standartus ir juos įvykdyti juose nurodytu laiku. Daugelis nacionalinių standartų ir pramonės standartų tai numato.
2), ekstrapoliuoti remiantis žinomomis koreliacijomis
Tyrimai rodo, kad ABS spalvos stabilumas vertinamas pagal spalvos pokyčius ir pageltimo indeksą. Dirbtinis pagreitintas senėjimas turi gerą koreliaciją su natūraliu atmosferos poveikiu, o pagreičio greitis yra apie 7. Jei norite sužinoti tam tikros ABS medžiagos spalvos pasikeitimą po vienerių metų naudojimo lauke ir naudoti tokias pačias bandymo sąlygas, galite kreiptis prie pagreičio greičio, kad būtų nustatytas pagreitinto senėjimo laikas 365x24/7=1251h.
Ilgą laiką buvo atlikta daug tyrimų koreliacijos klausimais šalyje ir užsienyje, buvo išvesta daug konversijos ryšių. Tačiau dėl polimerinių medžiagų įvairovės, pagreitinto senėjimo bandymo įrangos ir metodų skirtumų bei klimato skirtumų įvairiais laikais ir regionuose konversijos ryšys yra sudėtingas. Todėl pasirinkdami konversijos ryšį turime atkreipti dėmesį į konkrečias medžiagas, senėjimo įrangą, bandymo sąlygas, eksploatacinių savybių vertinimo rodiklius ir kitus veiksnius, kurie lemia ryšį.
3). Kontroliuoti, kad bendras dirbtinai pagreitintos senėjimo spinduliuotės kiekis būtų lygus bendram natūralios apšvitos spinduliuotės kiekiui.
Kai kuriems gaminiams, kurie neturi atitinkamų standartų ir nėra nuorodos koreliacijai, galima atsižvelgti į faktinio naudojimo aplinkos spinduliuotės intensyvumą, o bendras dirbtinai pagreitintos senėjimo spinduliuotės kiekis turėtų būti kontroliuojamas taip, kad jis atitiktų bendrą natūralaus poveikio spinduliuotės kiekį. .
Pavyzdys: Kaip kontroliuoti bendrą dirbtinio pagreitinto senėjimo spinduliuotės kiekį
Pekino srityje naudojamas tam tikras plastikinis gaminys, ir tikimasi, kad bendras dirbtinio pagreitinto senėjimo spinduliuotės kiekis prilygtų vienerių metų ekspozicijai lauke.
1 veiksmas: kadangi šis gaminys yra plastikinis gaminys ir naudojamas lauke, GB/T16422 pasirinkite A metodą.{2}} „Plastiko laboratorinių šviesos šaltinio poveikio bandymo metodai, 2 dalis: ksenono lankinė lempa“.
Bandymo sąlygos yra šios: švitinimo intensyvumas 0,50 W/m2 (340 nm), lentos temperatūra 65 laipsniai, dėžutės temperatūra 40 laipsnių, santykinė drėgmė 50%, vandens purškimo laikas / vandens nepurškimo laikas 18 min. / 102 min., nuolatinė šviesa;
2 veiksmas: bendra metinė spinduliuotė Pekine yra apie 5609MJ/m2. Pagal tarptautinį standartą CIENo85-1989 (GB/T16422.1-1996 „Plastikinių laboratorinių šviesos šaltinių poveikio bandymo metodai“, skirtas dirbtinių šviesos šaltinių ir natūralios saulės šviesos spektriniam pasiskirstymui lyginti) Dalis: Cituojama „Xenon Arc“ Lempa"); iš kurių ultravioletiniai ir matomi regionai (300 nm ~ 800 nm) sudaro 62,2 % arba 3489 MJ/m2.
3 veiksmas: pagal GB/T16422.{2}}
Kai 340nm švitinimo intensyvumas yra 0,50 W/m2, švitinimo intensyvumas infraraudonųjų spindulių ir matomose srityse (300–800 nm) yra 550 W/m2; švitinimo laiką galima apskaičiuoti kaip 3489X106/550=6.344X106s, tai yra 1762h. Pagal šį skaičiavimo metodą pagreičio koeficientas yra apie 5. Kadangi natūralus senėjimas nėra paprastas švitinimo intensyvumo superpozicija, nustatoma tik tai, kad saulės šviesa sukelia medžiagą.

4. Dirbtinio pagreitinto senėjimo testo veiklos vertinimo rodiklių parinkimas
Veiklos vertinimo rodiklių parinkimas daugiausia vertinamas iš dviejų aspektų: medžiagos panaudojimo ir pačios medžiagos savybių.
1) Pagal medžiagos panaudojimą nustatykite vertinimo indeksą. Tai pačiai medžiagai dėl skirtingų jos naudojimo būdų gali būti parinkti skirtingi vertinimo rodikliai. Pavyzdžiui, jei dekoravimui naudojami tie patys dažai, reikia pagalvoti apie jų išvaizdos pasikeitimą. GB/T1766-1995 "Dažų ir lako dangų senėjimo įvertinimas" yra išsamiai aprašyti įvairių išvaizdos pokyčių, tokių kaip blizgesys, spalvos pasikeitimas, kreidėjimas ir aukso apdaila, įvertinimo metodai.
Kai kurioms funkcinėms dangoms, pavyzdžiui, antikorozinėms dangoms, priimtini tam tikri spalvos ir išvaizdos pokyčiai. Šiuo metu, renkantis vertinimo rodiklius, pirmiausia atsižvelgiama į atsparumą trūkinėjimui, milteliškumo laipsnį ir kt. Tai taip pat yra polivinilchloridas (PVC). Jei jis naudojamas batviršiams gaminti, reikia atsižvelgti į jo atsparumą pageltimui. Jei jis naudojamas lietaus lietvamzdžiuose, išvaizdos pokyčiams keliami neaukšti reikalavimai, kinta medžiagos fizinės ir mechaninės savybės, pavyzdžiui, tempimas Tempimo stiprio pokytis yra pagrindinis vertinimo indeksas.
2) Pagal pačios medžiagos savybes nustatykite vertinimo indeksą. Skirtingos tos pačios medžiagos savybės senėjimo metu blogėja nevienodu greičiu. Kitaip tariant, tam tikros savybės yra jautrios aplinkai ir greitai nyksta, o tai yra pagrindinis materialinės žalos veiksnys. Renkantis vertinimo rodiklius, reikėtų pasirinkti šias jautrias savybes. Tyrimai rodo, kad daugumos inžinerinių plastikų atsparumas smūgiams labai pakinta ir labai sumažėja atliekant natūralaus senėjimo bandymus.
Todėl atliekant inžinerinių plastikų senėjimo bandymus, pirmenybė turėtų būti teikiama smūginio stiprumo mažinimo, kaip vertinimo indekso, parinkimui. Smūgio stipris taip pat yra labai jautrus polipropileno senėjimui ir yra pagrindinis rodiklis vertinant senėjimo efektyvumą. Polietileno medžiagų pailgėjimo sumažėjimas trūkimo metu yra akivaizdesnis ir yra prioritetinis vertinimo indeksas. Polivinilchlorido atveju tiek tempiamasis, tiek smūginis stipris mažėja gana greitai, todėl vertinimui reikėtų pasirinkti vieną iš jų, atsižvelgiant į faktinę situaciją.
Nacionaliniame standarte GB/T8814-2004 „Neplastifikuoto polivinilchlorido (PVC-U) profiliai durims ir langams“ kaip kvalifikacinis rodiklis pasirenkamas smūginio stiprumo išlaikymo koeficientas po senėjimo Didesnis arba lygus 60 %; lengvosios pramonės standarte QB/T2480 -2000 Standūs polivinilchlorido (PVC-U) lietvamzdžiai ir jungiamosios detalės statyboms, kvalifikaciniu kriterijumi pasirenkamas tempimo stiprio išlaikymo koeficientas po senėjimo Didesnis arba lygus 80 %.