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老翁教你一種評估塑料化合物耐候性的方法

發布于:2022-11-02

了解如何較好地保護塑料零件免受氣候影響需要分析幾個重要因素。應考慮聚合物類型、顏色和添加劑。對實際暴露量的估計也很關鍵——例如,可能是沙漠般的條件、潮濕或多雨的天氣,或者是透過窗戶玻璃的陽光。了解客戶如何定義質量也很重要,例如,是顏色、光澤和/或物理特性的保持?

各種加速測試方法增加了這種復雜性,包括戶外測試和熒光-紫外線或氙弧試驗箱中的實驗室測試,這些測試用于預測材料在長期老化下的表現。設備和材料供應商一致認為,加速實驗室老化試驗是比較配方的得力工具,但它們不是實際使用壽命的定量預測工具。然而,對提高加速試驗方法預測準確性的長期研究正在增加這一領域的信心和可靠性。

耐候性測試方法通常使用特定應用條件,如人造草皮、木塑復合地板、乙烯基壁板或汽車涂料。然而,一個應用程序的標準可能被其他領域借鑒。例如,汽車涂層加速老化的新ASTM標準(ASTM D7869-13)被認為與塑料工業相關,盡管它是為汽車涂層而寫的。幫助制定該標準的巴斯夫(BASF)塑料添加劑技術經理泰德芬尼根(Tad Finnegan)解釋道:“以前的汽車耐候性規范很快就超出了交通行業和涂料行業,成為耐候性材料(包括塑料)的‘通用’標準”。

戶外曝曬老化測試

新ASTM加速試驗

ASTM D7869-13發布了運輸涂層增強光和水暴露的氙弧暴露試驗標準規程,旨在取代SAE J1960和SAE J2527。這些方法自20世紀80年代以來一直在使用,但現在被認為不足以提供與現場結果有意義的相關性。

ASTM D7869被視為測試開發的突破,符合更好地復制真實世界曝光的行業目標。根據紫外線沉積率,ASTM D7869比SAE J2527減少了40%的測試時間。

Q-Lab技術應用主管Jeffrey Quill指出,ASTM標準是10年研究的結晶。這項初步研究的最重要的結果之一是,當試圖在佛羅里達這樣的潮濕環境(被認為是基準環境)中復制暴露時,認識到濕度對涂層表面影響的重要性。研究人員仔細觀察了戶外環境,并試圖在實驗室中復制它。例如,研究人員發現,在測試室的黑暗周期中噴水和高濕度,然后是干燥的光照周期,可以較好地復制佛羅里達戶外的水分吸收和干燥。

Q-SUN Xe-3塑料氙燈老化測試

ASTM標準測試結合了這些相關性研究的結果?!斑@項測試首次準確地復制了幾種主要的老化形式(如光澤喪失、顏色變化、分層和光氧化),因為該研究徹底評估了所有三個關鍵風化變量(即光、熱和水分)的重要性。過去,研究人員認為光譜是與相關性相關的主要問題,但我們發現準確再現室外濕度是另一個關鍵因素,”Quill解釋道?!靶碌臏y試方法需要開發一種新的校準方法,以確保樣品始終保持最低限度的水分含量。所有全球老化標準都應考慮使用這種校準方法的最小水量和驗證。

這種新方法還要求使用具有精確光譜匹配的光源,以滿足更嚴格的日光定義。Q-Lab的日光濾光片符合這個新定義。該方法需要重新定位樣品,這在以前僅被推薦,并要求更真實的溫度循環。

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