1. Избор услова за испитивање вештачког убрзаног старења
Ово питање се заправо може схватити као факторе старења које треба симулирати. Током употребе полимерних материјала, многи фактори у климатском окружењу могу утицати на старење полимерних материјала. Ако су главни фактори који узрокују старење познати унапред, метода испитивања се може изабрати циљано.
Методу испитивања можемо одредити узимајући у обзир транспорт, складиштење, окружење употребе и механизам старења материјала. На пример, чврсти поливинилхлоридни профили се праве од поливинилхлорида као сировине и додају им се адитиви као што су стабилизатори и пигменти. Углавном се користе на отвореном. Узимајући у обзир механизам старења ПВЦ-а, ПВЦ се лако распада када се загреје; с обзиром на окружење за употребу, кисеоник, ултраљубичасто светло, топлота и влага у ваздуху су узроци старења профила.
Стога, национални стандард ГБ/Т8814-2004 „Профили од непластифицираног поливинил хлорида (ПВЦ-У) за врата и прозоре” не само да прописује методу испитивања старења фотокисеоником, већ и усваја ГБ/Т16422.2 „Пластични лабораторијски извор светлости Тест експозиције" Део 2 методе: старење ксенонске лучне лампе 4000х или 6000х, симулирајући фактори као што су спољашње ултраљубичасто светло и видљиво светло, температура, влажност, падавине, итд., а такође прописује термичко старење кисеоника: стање након загревања , постављен на 150 степени у трајању од 30 минута, визуелно посматрање Проверите да ли има мехурића, пукотина, удубљења или одвајања да бисте испитали отпорност профила на топлоту. Други пример је производ који моја земља има конкурентност на међународном тржишту: спољнотрговинска извозна обућа. Током употребе, ултраљубичасти зраци на сунчевој светлости су главни узрок промене боје и бледења обуће. Због тога је неопходно користити кутију са УВ светлом да бисте тестирали њихову отпорност на жутило.
Уобичајена комора за испитивање отпорности на жутило обуће користи УВ лампу од 30 В. Узорак је удаљен 20 цм од извора светлости. Промена боје се примећује након 3 сата излагања. У исто време, током транспорта, вруће, влажно и сурово окружење у контејнеру ће изазвати промену боје, мрље, па чак и пропадање горњих делова, ђона и лепка ципела. Стога, пре испоруке, потребно је размотрити спровођење теста отпорности на топлоту и влагу на старење како би се симулирало окружење високе топлоте и високе влажности у контејнеру. У условима 70 степени и 95% релативне влажности, посматрајте изглед и промене боје након 48 сати тестирања.
2. Избор извора светлости за испитивање вештачког убрзаног старења
Лабораторијски тест изложености извору светлости: Може истовремено симулирати светлост, кисеоник, топлоту, падавине и друге факторе у атмосферском видљивом окружењу у комори за испитивање. То је уобичајена метода испитивања вештачког убрзаног старења. Међу овим факторима симулације, извор светлости је релативно важан. Искуство показује да су таласне дужине сунчеве светлости које оштећују полимерне материјале углавном концентрисане у ултраљубичастом светлу и нешто видљиве светлости.
Извори вештачке светлости који се тренутно користе настоје да криву дистрибуције енергетског спектра у овом опсегу таласних дужина приближе сунчевом спектру. Симулација и брзина убрзања су главна основа за избор вештачких извора светлости. Након отприлике једног века развоја, лабораторијски извори светлости укључују затворене угљеничне лучне лампе, угљеничне лучне лампе типа сунчеве светлости, флуоресцентне ултраљубичасте лампе, ксенонске лучне лампе, живине лампе високог притиска и друге изворе светлости које можете изабрати. Технички комитети који се односе на полимерне материјале у Међународној организацији за стандардизацију (ИСО) углавном препоручују употребу три извора светлости: соларне угљеничне лучне лампе, флуоресцентне ултраљубичасте сијалице и ксенонске лучне лампе.
01. Ксенон лучна лампа
Тренутно се верује да је спектрална расподела енергије ксенонских лучних лампи међу познатим вештачким изворима светлости најсличнија ултраљубичастим и видљивим деловима сунчеве светлости. Одабиром одговарајућег филтера, већина краткоталасног зрачења присутног у сунчевој светлости која доспева до земље може се филтрирати. Ксенонске лампе имају јако зрачење у инфрацрвеном подручју од 1000нм~1200нм и генеришу велику количину топлоте.
Због тога се мора одабрати одговарајући расхладни уређај који ће одузети ову енергију. Тренутно на тржишту постоје две методе хлађења опреме за испитивање старења ксенон лампе: водено хлађење и ваздушно хлађење. Уопштено говорећи, ефекат хлађења ксенонских лампи са воденим хлађењем је бољи од оних са ваздушним хлађењем. Истовремено, структура је сложенија и цена је скупља. Пошто се енергија ултраљубичастог дела ксенонске лампе повећава мање од друга два извора светлости, она је најнижа у погледу брзине убрзања.
02. Флуоресцентна УВ лампа
Теоретски, краткоталасна енергија од 300нм~400нм је главни фактор који узрокује старење. Ако се ова енергија повећа, може се постићи брзо тестирање. Спектрална дистрибуција флуоресцентних УВ лампи је углавном концентрисана у ултраљубичастом делу, тако да може постићи веће стопе убрзања.
Међутим, флуоресцентне УВ лампе не само да повећавају ултраљубичасту енергију у природној сунчевој светлости, већ и зраче енергију која није присутна у природној сунчевој светлости када се мери на површини земље, а та енергија може изазвати неприродну штету. Поред тога, осим веома уске спектралне линије живине, флуоресцентни извор светлости нема енергију већу од 375 нм, тако да се материјали који су осетљиви на УВ енергију дуже таласне дужине можда неће променити као када су изложени природној сунчевој светлости. Ове инхерентне мане могу довести до непоузданих резултата.
Због тога су флуоресцентне УВ лампе лоше симулиране. Међутим, због високе стопе убрзања, брзо скрининг специфичних материјала може се постићи одабиром одговарајућег типа лампе.
03. Сунчева карбонска лучна лампа
Угљене лучне лампе типа сунчеве светлости се тренутно ретко користе у нашој земљи, али су у Јапану широко распрострањени извори светлости. Већина ЈИС стандарда користи угљеничне лучне лампе типа сунчеве светлости. Многе аутомобилске компаније у мојој земљи које су заједничка предузећа са Јапаном и даље препоручују коришћење овог извора светлости. Спектрална расподела енергије соларне угљеничне лучне лампе је такође ближа сунчевој светлости, али ултраљубичасти зраци од 370нм до 390нм су концентрисани и ојачани. Симулација није тако добра као ксенонска лампа, а брзина убрзања је између ксенонске и ултраљубичасте лампе.
3. Одређивање времена испитивања вештачког убрзаног старења
1. Погледајте релевантне стандарде и прописе за производе
Релевантни стандарди производа су већ одредили време за испитивање старења. Потребно је само да пронађемо релевантне стандарде и да их извршимо у складу са временом наведеним у њима. Многи национални стандарди и индустријски стандарди то предвиђају.
2. Прорачун на основу познатих корелација
Истраживања показују да се стабилност боје АБС-а процењује кроз промене у боји и индексу жућења. Вештачко убрзано старење има добру корелацију са природном атмосферском излагањем, а стопа убрзања је око 7. Ако желите да сазнате промену боје одређеног АБС материјала након годину дана коришћења на отвореном и користите исте услове испитивања, можете се обратити на брзина убрзања за одређивање времена убрзаног старења 365к24/7=1251х.
Већ дуже време вршена су многа истраживања о питањима корелације у земљи и иностранству и изведени су многи односи конверзије. Међутим, због разноликости полимерних материјала, разлика у опреми и методама за испитивање убрзаног старења, и разлика у клими у различитим временима и регионима, однос конверзије је компликован. Стога, када бирамо однос конверзије, морамо обратити пажњу на специфичне материјале, опрему за старење, услове испитивања, индикаторе процене перформанси и друге факторе који изводе корелацију.
3. Контролишите укупну количину зрачења које је вештачки убрзано старење да буде еквивалентно укупној количини природног зрачења
За неке производе који немају одговарајуће стандарде и немају референцу за корелацију, интензитет зрачења стварног окружења за употребу може се узети у обзир, а укупна количина радијације која се вештачки убрзава старење треба контролисати тако да буде еквивалентна укупној количини природног излагања зрачењу .
Пример: Како контролисати укупну количину зрачења вештачког убрзаног старења
Одређени пластични производ се користи у области Пекинга, а очекује се да ће контролисати укупну количину зрачења вештачки убрзаног старења да буде еквивалентна једној години излагања на отвореном.
Корак 1: Пошто је овај производ пластични производ и користи се на отвореном, изаберите метод А у ГБ/Т16422.2-1996 „Методе испитивања изложености извора светлости у лабораторији за пластику, део 2: ксенонска лучна лампа“.
Услови испитивања су: интензитет зрачења 0.50В/м2 (340нм), температура табле 65 степени, температура кутије 40 степени, релативна влажност 50%, време прскања воде/време без прскања воде 18мин/102мин, непрекидно светло;
Корак 2: Укупна годишња радијација у Пекингу је око 5609МЈ/м2. Према међународном стандарду ЦИЕНо85-1989 (ГБ/Т16422.1-1996 „Методе тестирања изложености пластичним лабораторијским изворима светлости“ за поређење спектралне дистрибуције извора вештачке светлости и природне сунчеве светлости) Део: Цитирано у „Ксенонски лук Лампа"); од којих ултраљубичасти и видљиви региони (300нм~800нм) чине 62,2%, или 3489МЈ/м2.
Корак 3: Према ГБ/Т16422.{2}}
Када је интензитет зрачења од 340нм 0,50В/м2, интензитет зрачења у инфрацрвеном и видљивом подручју (300нм~800нм) је 550В/м2; време зрачења се може израчунати као 3489Кс106/550=6.344Кс106с, што је 1762х. Према овој методи прорачуна, фактор убрзања је око 5. Пошто природно старење није једноставна суперпозиција интензитета зрачења, утврђује се само да сунчева светлост изазива материјал.
4. Избор индикатора евалуације перформанси за тест вештачког убрзаног старења
Избор индикатора вредновања учинка углавном се разматра са два аспекта: употребе материјала и карактеристика самог материјала.
1. Одредити индекс евалуације према употреби градива. За исти материјал, због његове различите употребе, могу се изабрати различити индекси евалуације. На пример, ако се иста боја користи за декорацију, мора се узети у обзир промена њеног изгледа. У ГБ/Т1766-1995 „Оцена старења премаза боја и лакова“ детаљно су наведене методе оцењивања за различите промене изгледа као што су сјај, промена боје, кредање и дорада злата.
За неке функционалне премазе, као што су антикорозивни премази, прихватљиви су одређени степен промене боје и изгледа. У овом тренутку, када се бирају индикатори за процену, главна разматрања су његова отпорност на пуцање, степен прашкања, итд. Такође је поливинилхлорид (ПВЦ). Ако се користи за израду горњег дела ципела, мора се узети у обзир његова отпорност на жутило. Ако се користи у одводним цевима за кишу, захтеви за промене изгледа нису високи, а физичка и механичка својства материјала се мењају, као што је повлачење. Промена затезне чврстоће је главни индекс процене.
2. Одредити индекс евалуације на основу карактеристика самог материјала. За исти материјал, различита својства опадају неједнаком брзином током процеса старења. Другим речима, одређена својства су осетљива на животну средину и брзо опадају, што је главни фактор материјалне штете. Приликом одабира индикатора евалуације, ове осетљиве особине треба изабрати. Истраживања показују да се за већину инжењерске пластике, ударна чврстоћа у великој мери мења и значајно опада током тестова природног старења.
Стога, када се врше испитивања старења инжењерске пластике, приоритет треба дати одабиру смањења ударне чврстоће као индекса евалуације. Чврстоћа на удар је такође веома осетљива на старење полипропилена и главни је индикатор за процену перформанси старења. За полиетиленске материјале, смањење издужења при прекиду је очигледније и представља индекс процене приоритета. За поливинилхлорид, и затезна чврстоћа и ударна чврстоћа опадају релативно брзо, а један од њих треба изабрати за процену на основу стварне ситуације.
У националном стандарду ГБ/Т8814-2004 „Профили од непластификованог поливинил хлорида (ПВЦ-У) за врата и прозоре“, стопа задржавања чврстоће на удару након старења већа или једнака 60% је изабрана као индикатор квалификације; у стандарду за лаку индустрију КБ/Т2480 -2000 цеви за кишницу од крутог поливинил хлорида (ПВЦ-У) и фитинзи за конструкцију, стопа задржавања затезне чврстоће након старења је већа или једнака 80% као критеријум квалификације.