DeUV-aldringstestkammerer en eksperimentell enhet som brukes til å simulere sollys ultrafiolett stråling og fuktige varmeforhold for å akselerere aldringsprosessen til materialer. Det er mye brukt i materialvitenskap, belegg, plast, gummi, tekstiler, bildeler og andre industrier for å evaluere værbestandigheten og antialdringsytelsen til materialer i utendørsmiljøer. Nå har det blitt et av de essensielle utstyrene i industriell produksjon. Vi er en profesjonell produsent av UV-aldringskamre med mer enn 20 års erfaring. Velkommen til å spørre!
1. Valg av testbetingelser for kunstig akselerert aldring
Dette spørsmålet kan faktisk forstås som hvilke aldringsfaktorer som bør simuleres. Ved bruk av polymermaterialer kan mange faktorer i klimamiljøet ha innvirkning på aldring av polymermaterialer. Hvis hovedfaktorene som forårsaker aldring er kjent på forhånd, kan testmetoden velges målrettet.
Vi kan bestemme testmetoden ved å vurdere materialets transport, lagring, bruksmiljø og aldringsmekanisme. For eksempel er stive polyvinylkloridprofiler laget av polyvinylklorid som råmateriale og tilsatt tilsetningsstoffer som stabilisatorer og pigmenter. De brukes hovedsakelig utendørs. Tatt i betraktning aldringsmekanismen til PVC, er PVC lett å dekomponere når det varmes opp; med tanke på bruksmiljøet er oksygen, ultrafiolett lys, varme og fuktighet i luften årsaker til profilaldring.
Derfor fastsetter den nasjonale standarden GB/T8814-2004 "Uplastiserte polyvinylklorid (PVC-U) profiler for dører og vinduer" ikke bare fotooksygenaldringstestmetoden, men tar også i bruk GB/T16422.2 "Plastic Laboratory Light Source" Eksponeringstest" Del 2 av metoden: Xenon-lysbuelampen eldes i 4000 timer eller 6000 timer, simulerer faktorer som utendørs ultrafiolett lys og synlig lys, temperatur, fuktighet, nedbør osv., og angir også de termiske oksygenaldringselementene: tilstand etter oppvarming , plassert ved 150 grader i 30 minutter, visuell observasjon Sjekk om det er bobler, sprekker, groper eller separasjon for å undersøke varmebestandigheten til profilen. Et annet eksempel er et produkt som landet mitt har konkurranseevne på det internasjonale markedet: eksportsko for utenrikshandel. Under bruk er ultrafiolette stråler i sollys hovedårsaken til misfarging og falming av sko. Derfor er det nødvendig å bruke en UV-lysboks for å teste deres gulningsmotstand.
Det ofte brukte fottøyets gulningsmotstandstestkammer bruker en 30W UV-lampe. Prøven er 20 cm unna lyskilden. Fargeendringen observeres etter 3 timers eksponering. Samtidig vil det varme, fuktige og tøffe miljøet i beholderen under transport forårsake misfarging, flekker og til og med forringelse av skooverdeler, såler og lim. Derfor, før forsendelse, er det nødvendig å vurdere å gjennomføre en aldringstest mot varme og fuktighet for å simulere miljøet med høy varme og høy luftfuktighet i beholderen. Under forholdene på 70 grader og 95 % relativ fuktighet, observer utseendet og fargeendringene etter 48 timers testing.
2. Valg av lyskilde for kunstig akselerert aldringstest
Laboratorielyskildeeksponeringstest: Den kan samtidig simulere lys, oksygen, varme, nedbør og andre faktorer i det atmosfæriske synlige miljøet i et testkammer. Det er en ofte brukt testmetode for kunstig akselerert aldring. Blant disse simuleringsfaktorene er lyskilden relativt viktig. Erfaring viser at bølgelengdene i sollys som forårsaker skade på polymermaterialer hovedsakelig er konsentrert i ultrafiolett lys og noe synlig lys.
De kunstige lyskildene som brukes i dag streber etter å gjøre energispektrumfordelingskurven i dette bølgelengdeområdet nær solspekteret. Simulering og akselerasjonshastighet er hovedgrunnlaget for valg av kunstige lyskilder. Etter omtrent et århundre med utvikling inkluderer laboratorielyskilder lukkede karbonbuelamper, sollystype karbonbuelamper, fluorescerende ultrafiolette lamper, xenonbuelamper, høytrykks kvikksølvlamper og andre lyskilder å velge mellom. De tekniske komiteene knyttet til polymermaterialer i International Organization for Standardization (ISO) anbefaler hovedsakelig bruk av tre lyskilder: sollys karbonbuelampe, fluorescerende ultrafiolett lampe og xenonbuelampe.
1. Valg av testbetingelser for kunstig akselerert aldring
Dette spørsmålet kan faktisk forstås som hvilke aldringsfaktorer som bør simuleres. Ved bruk av polymermaterialer kan mange faktorer i klimamiljøet ha innvirkning på aldring av polymermaterialer. Hvis hovedfaktorene som forårsaker aldring er kjent på forhånd, kan testmetoden velges målrettet.
Vi kan bestemme testmetoden ved å vurdere materialets transport, lagring, bruksmiljø og aldringsmekanisme. For eksempel er stive polyvinylkloridprofiler laget av polyvinylklorid som råmateriale og tilsatt tilsetningsstoffer som stabilisatorer og pigmenter. De brukes hovedsakelig utendørs. Tatt i betraktning aldringsmekanismen til PVC, er PVC lett å dekomponere når det varmes opp; med tanke på bruksmiljøet er oksygen, ultrafiolett lys, varme og fuktighet i luften årsaker til profilaldring.
Derfor fastsetter den nasjonale standarden GB/T8814-2004 "Uplastiserte polyvinylklorid (PVC-U) profiler for dører og vinduer" ikke bare fotooksygenaldringstestmetoden, men tar også i bruk GB/T16422.2 "Plastic Laboratory Light Source" Eksponeringstest" Del 2 av metoden: Xenon-lysbuelampen eldes i 4000 timer eller 6000 timer, simulerer faktorer som utendørs ultrafiolett lys og synlig lys, temperatur, fuktighet, nedbør osv., og angir også de termiske oksygenaldringselementene: tilstand etter oppvarming , plassert ved 150 grader i 30 minutter, visuell observasjon Sjekk om det er bobler, sprekker, groper eller separasjon for å undersøke varmebestandigheten til profilen. Et annet eksempel er et produkt som landet mitt har konkurranseevne på det internasjonale markedet: eksportsko for utenrikshandel. Under bruk er ultrafiolette stråler i sollys hovedårsaken til misfarging og falming av sko. Derfor er det nødvendig å bruke en UV-lysboks for å teste deres gulningsmotstand.
Det ofte brukte fottøyets gulningsmotstandstestkammer bruker en 30W UV-lampe. Prøven er 20 cm unna lyskilden. Fargeendringen observeres etter 3 timers eksponering. Samtidig vil det varme, fuktige og tøffe miljøet i beholderen under transport forårsake misfarging, flekker og til og med forringelse av skooverdeler, såler og lim. Derfor, før forsendelse, er det nødvendig å vurdere å gjennomføre en aldringstest mot varme og fuktighet for å simulere miljøet med høy varme og høy luftfuktighet i beholderen. Under forholdene på 70 grader og 95 % relativ fuktighet, observer utseendet og fargeendringene etter 48 timers testing.
2. Valg av lyskilde for kunstig akselerert aldringstest
Laboratorielyskildeeksponeringstest: Den kan samtidig simulere lys, oksygen, varme, nedbør og andre faktorer i det atmosfæriske synlige miljøet i et testkammer. Det er en ofte brukt testmetode for kunstig akselerert aldring. Blant disse simuleringsfaktorene er lyskilden relativt viktig. Erfaring viser at bølgelengdene i sollys som forårsaker skade på polymermaterialer hovedsakelig er konsentrert i ultrafiolett lys og noe synlig lys.
De kunstige lyskildene som brukes i dag streber etter å gjøre energispektrumfordelingskurven i dette bølgelengdeområdet nær solspekteret. Simulering og akselerasjonshastighet er hovedgrunnlaget for valg av kunstige lyskilder. Etter omtrent et århundre med utvikling inkluderer laboratorielyskilder lukkede karbonbuelamper, sollystype karbonbuelamper, fluorescerende ultrafiolette lamper, xenonbuelamper, høytrykks kvikksølvlamper og andre lyskilder å velge mellom. De tekniske komiteene knyttet til polymermaterialer i International Organization for Standardization (ISO) anbefaler hovedsakelig bruk av tre lyskilder: sollys karbonbuelampe, fluorescerende ultrafiolett lampe og xenonbuelampe.
1), xenonbuelampe
Det antas for tiden at den spektrale energifordelingen til xenonbuelamper blant kjente kunstige lyskilder ligner mest på de ultrafiolette og synlige delene av sollys. Ved å velge et passende filter kan det meste av kortbølgestrålingen som finnes i sollys som når bakken filtreres bort. Xenonlamper har sterk stråling i det infrarøde området på 1000nm~1200nm og genererer en stor mengde varme.
Derfor må en passende kjøleanordning velges for å ta bort denne energien. For tiden er det to kjølemetoder for aldringstestutstyr for xenonlamper på markedet: vannkjølt og luftkjølt. Generelt sett er kjøleeffekten til vannkjølte xenonlamper bedre enn luftkjølte. Samtidig er strukturen mer kompleks og prisen er dyrere. Siden energien til den ultrafiolette delen av xenonlampen øker mindre enn de to andre lyskildene, er den lavest når det gjelder akselerasjonshastighet.
2), Fluorescerende UV-lampe
Teoretisk sett er kortbølgeenergi på 300nm~400nm hovedfaktoren som forårsaker aldring. Hvis denne energien økes, kan rask testing oppnås. Spektralfordelingen til fluorescerende UV-lamper er hovedsakelig konsentrert i den ultrafiolette delen, slik at den kan oppnå høyere akselerasjonshastigheter.
Fluorescerende UV-lamper øker imidlertid ikke bare den ultrafiolette energien i naturlig sollys, men stråler også ut energi som ikke finnes i naturlig sollys når den måles på jordoverflaten, og denne energien kan forårsake unaturlig skade. I tillegg, bortsett fra den svært smale kvikksølvspektrallinjen, har den fluorescerende lyskilden ikke energi høyere enn 375 nm, så materialer som er følsomme for lengre bølgelengde UV-energi kan ikke endre seg slik de gjør når de utsettes for naturlig sollys. Disse iboende feilene kan føre til upålitelige resultater.
Derfor er fluorescerende UV-lamper dårlig simulert. På grunn av den høye akselerasjonshastigheten kan imidlertid rask screening av spesifikke materialer oppnås ved å velge riktig type lampe.
3), Sollys-type karbonbuelampe
Sollys-type karbonbuelamper brukes for tiden sjelden i vårt land, men de er mye brukte lyskilder i Japan. De fleste JIS-standarder bruker sollys-type karbonbuelamper. Mange bilfirmaer i mitt land som er joint ventures med Japan anbefaler fortsatt bruk av denne lyskilden. Den spektrale energifordelingen til solar-karbonbuelampen er også nærmere den for sollys, men de ultrafiolette strålene fra 370 nm til 390 nm er konsentrert og forsterket. Simuleringen er ikke like god som xenonlampen, og akselerasjonshastigheten er mellom xenonlampen og den ultrafiolette lampen.
3. Bestemmelsesmetode for kunstig akselerert aldringstesttid
1), se relevante produktstandarder og forskrifter
Relevante produktstandarder har allerede fastsatt tidspunktet for aldringstesten. Vi trenger bare å finne de relevante standardene og utføre dem i henhold til tiden angitt der. Mange nasjonale standarder og industristandarder har fastsatt dette.
2), ekstrapoler basert på kjente korrelasjoner
Forskning viser at fargestabiliteten til ABS blir evaluert gjennom endringer i farge og gulningsindeks. Kunstig akselerert aldring har god korrelasjon med naturlig atmosfærisk eksponering, og akselerasjonsraten er ca 7. Hvis du ønsker å vite fargeendringen til et bestemt ABS-materiale etter ett års utendørs bruk, og bruke de samme testforholdene, kan du referere til akselerasjonshastigheten for å bestemme den akselererte aldringstiden 365x24/7=1251t.
I lang tid er det forsket mye på korrelasjonsspørsmål i inn- og utland, og mange konverteringsrelasjoner er utledet. På grunn av mangfoldet av polymermaterialer, forskjeller i testutstyr og metoder for akselerert aldring, og forskjeller i klima til forskjellige tider og regioner, er konverteringsforholdet komplisert. Derfor, når vi velger konverteringsforholdet, må vi ta hensyn til de spesifikke materialene, aldringsutstyret, testforholdene, ytelsesevalueringsindikatorer og andre faktorer som utleder korrelasjonen.
3). Kontroller den totale mengden av kunstig akselerert aldringsstråling til å være ekvivalent med den totale mengden naturlig eksponeringsstråling.
For noen produkter som ikke har tilsvarende standarder og ingen referanse for korrelasjon, kan strålingsintensiteten til det faktiske bruksmiljøet vurderes, og den totale mengden kunstig akselerert aldringsstråling bør kontrolleres til å være ekvivalent med den totale mengden naturlig eksponeringsstråling .
Eksempel: Hvordan kontrollere den totale strålingsmengden av kunstig akselerert aldring
Et visst plastprodukt brukes i Beijing-området, og det forventes å kontrollere den totale strålingsmengden av kunstig akselerert aldring til å tilsvare ett års utendørs eksponering.
Trinn 1: Siden dette produktet er et plastprodukt og brukes utendørs, velg metode A i GB/T16422.2-1996 "Plastic Laboratory Light Source Exposure Test Methods Part 2: Xenon Arc Lamp".
Testforholdene er: strålingsintensitet 0.50W/m2 (340nm), tavletemperatur 65 grader, bokstemperatur 40 grader, relativ fuktighet 50 %, vannspraytid/ingen vannspraytid 18min/102min, kontinuerlig lys;
Trinn 2: Den totale årlige strålingen i Beijing er omtrent 5609MJ/m2. I henhold til den internasjonale standarden CIENo85-1989 (GB/T16422.1-1996 "Plastic Laboratory Light Source Exposure Test Methods" for sammenligning av spektralfordelingen av kunstige lyskilder og naturlig sollys) Del: Sitert i "Xenon Arc Lampe"); hvorav de ultrafiolette og synlige områdene (300nm~800nm) utgjør 62,2%, eller 3489MJ/m2.
Trinn 3: I henhold til GB/T16422.2-1996
Når 340nm bestrålingsintensiteten er 0,50W/m2, er strålingsintensiteten i de infrarøde og synlige områdene (300nm~800nm) 550W/m2; bestrålingstiden kan beregnes som 3489X106/550=6.344X106s, som er 1762t. I følge denne beregningsmetoden er akselerasjonsfaktoren ca. 5. Siden naturlig aldring ikke er en enkel superposisjon av bestrålingsintensitet, er det bare bestemt at sollys forårsaker materialet.
4. Valg av ytelsesevalueringsindikatorer for kunstig akselerert aldringstest
Valget av ytelsesevalueringsindikatorer vurderes hovedsakelig fra to aspekter: bruken av materialet og egenskapene til selve materialet.
1) Bestem evalueringsindeksen i henhold til bruken av materialet. For det samme materialet, på grunn av dets forskjellige bruksområder, kan det velges forskjellige evalueringsindekser. For eksempel, hvis samme maling brukes til dekorasjon, må endringen i utseende vurderes. I GB/T1766-1995 "Rating of Aging of Paint and Varnish Coatings" er vurderingsmetodene for ulike utseendeendringer som glans, fargeendring, kritting og gullfinish spesifisert i detalj.
For enkelte funksjonelle belegg, som anti-korrosjonsbelegg, er en viss grad av farge- og utseendeendringer akseptable. På dette tidspunktet, når du velger evalueringsindikatorer, er de viktigste hensynene dens motstand mot sprekker, pulveriseringsgrad, etc. Det er også polyvinylklorid (PVC). Hvis den brukes til å lage skooverdel, må dens gulningsmotstand vurderes. Dersom det brukes i regnnedløpsrør er ikke kravene til utseendeendringer høye, og materialets fysiske og mekaniske egenskaper endres, som for eksempel trekking Endringen i strekkfasthet er hovedvurderingsindeksen.
2) Bestem evalueringsindeksen basert på egenskapene til selve materialet. For det samme materialet faller forskjellige egenskaper ulikt under aldringsprosessen. Med andre ord er visse eiendommer følsomme for miljøet og går raskt tilbake, som er hovedfaktoren som forårsaker materielle skader. Ved valg av evalueringsindikatorer bør disse sensitive egenskapene velges. Forskning viser at for de fleste ingeniørplaster endres slagstyrken kraftig og reduseres betydelig under naturlige aldringstester.
Derfor, når du utfører aldringstester av ingeniørplast, bør det prioriteres å velge slagstyrke-reduksjon som evalueringsindeks. Slagfasthet er også svært følsom for aldring av polypropylen og er hovedindikatoren for å vurdere aldringsytelsen. For polyetylenmaterialer er reduksjonen i bruddforlengelse mer åpenbar og er den prioriterte evalueringsindeksen. For polyvinylklorid avtar både strekkfasthet og slagfasthet relativt raskt, og en av dem bør velges for vurdering basert på den faktiske situasjonen.
I den nasjonale standarden GB/T8814-2004 «Uplasticized polyvinyl chloride (PVC-U) profiles for doors and windows», er støtstyrke-retensjonsraten etter aldring Større enn eller lik 60 % valgt som kvalifikasjonsindikator; i den lette industristandarden QB/T2480 -2000 stivt polyvinylklorid (PVC-U) regnvannsrør og -fittings for konstruksjon, er strekkfasthetsretensjonsgraden etter aldring Større enn eller lik 80 % valgt som kvalifikasjonskriteriet.