塑料老化试验，青岛塑料制品检测

塑料老化试验，青岛塑料制品检测

老化测试

在新材料开发或改进中，为验证其使用寿命或防老化效果，就需要进行老化测试。常见的老化测试有自然老化和试验室加速老化。

01.自然老化

自然老化就是将材料试样直接暴晒在自然环境下。通常样品以一定的角度安装在暴晒架上，常见的暴晒角度有5°、45 °、90 °。相关的测试标准有ISO 877 Plastics — Methods of exposure tosolarradiation；ISO2810 Paints and varnishes - Natural weathering ofcoatings - Exposure andassessment；ASTMG7 Standard Practice forAtmospheric Environmental Exposure Testing ofNonmetallicMaterials等。

自然老化试验方法简便，成本较低，其试验周期太长，影响产品设计的优化进度。由于是天然环境，气候条件无法控制，为保证试验结果的再现性，试验场地的选择尤为重要。美国1931年在南佛罗里达建立天然气候场，是美国标准的湿热气候暴晒场。在亚利桑那中部建立的试验场，则是标准的干热暴晒场。我国的国家机动车产品质量监督检验中心吐鲁番暴晒试验场，也是典型的干热气候暴晒场。吐鲁番地区5-8月高气温均在40℃以上，极端高气温49.6 ℃，年平均降水量仅为8 mm。而海南琼海的暴晒场，则是典型的湿热气候条件。年平均温度27.4℃，年均降水量高达2134 mm。典型暴晒场环境数据见表2。

02.试验室加速老化

为加快试验周期，更快的得到老化数据，试验室通常使用人造光源模拟日光辐射，匹配不同的温湿度及淋雨条件等，可以模拟各种自然气候。

1）光源的选择

常用的人造光源有氙弧灯、金属卤素灯及紫外荧光灯。紫外荧光灯在中波紫外和短波紫外范围内，能很好的模拟日光。而氙弧灯和金属卤素灯在全光谱均能很好的模拟日光。使用氙灯和金属卤素灯作为光源的试验箱，能很好的模拟日光辐射，而使用荧光紫外灯的老化箱，其目的并不在于仿制日光，而只是模拟日光的老化效果。市场上还有以碳弧灯作为光源的老化箱。但碳弧光谱与日光光谱并没有很好的相关性，使用碳弧灯测试是历史原因。

2）加速老化的相关性

相关性是指，试验室加速老化的结果与材料在实际使用环境中发生老化的结果的一致性程度。加速老化试验，只有具有相关性，才能真正反映材料的耐候性能，真实预测材料的使用寿命。不合理的加速试验，会降低测试的相关性，甚至失去意义。

3）试验室加速老化的发展趋势

如开篇提到的，材料老化的影响因素有日光辐射、温度、水和其他因素。材料的老化是这些因素共同作用的结果，但并不是简单的各种因素影响效果的叠加，还需要考虑其间的协同作用。更全面的模拟材料的实际使用环境，能够得到具有更好相关性的结果。例如ISO20340标准，试验以7天为1个周期，第1至3天根据ISO 11507进行具有明暗周期的紫外测试，第4至6天根据ISO9227进行盐雾测试，第7天进行（-20±2）℃的低温测试。与传统的耐候性测试相比，综合了更多的老化影响因素，更符合材料的实际使用工况，更能反映材料的实际老化情况。我们知道，霉菌、臭氧浓度等，都对塑料制品的老化有重要影响，如何在测试中综合更多的老化因素，将是试验室加速老化的发展方向之一。

结束语

塑料容易受气候的影响产生老化，材料老化带来巨大的经济损失。需要根据材料的老化机理，有针对性的从材料设计等角度实施预防措施，如在成分中增加抗老化剂、产品表面增加防老化涂层等。为验证新产品、新工艺的耐老化性能，就需要进行老化测试。试验室加速老化能更快的得到老化数据，但只有具有较好的相关性，测试才能反映真正的老化过程。在老化测试中，更好的模拟实际气候环境，在保证加速性的前提下提高测试的相关性，将是老化测试的发展方向。