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聚合物的水冷式氙灯老化试验测试方法

作者:标准集团 添加时间:2015-11-10

聚合物的气候试验是在实验室条件下,或自然条件下的聚合物降解和聚合物涂层的降解。就像岩石的侵蚀,自然现象会导致聚合物体系的退化。最关注聚合物的元素是紫外线辐射,湿度和湿度,高温和温度波动。聚合物是用于日常生活中,因此它是重要的科学家和聚合物生产商了解聚合物产品的耐用性和预期寿命。涂料,一种常用的聚合物涂层,用于改变颜色,改变反射(光泽),以及形成一个保护涂层。树脂的结构由颜料组成。一个典型的例子是彩涂钢板屋面和墙体的产品,并不断被暴露在有害风化条件。
钢的油漆是一个普通聚合物体系的例子。左侧的样品被放置在一个室外的曝光架,并经受了6年的风化。可以看出,样品有垩白的外观,经历了在右边的未风化的样品比较颜色的变化。
颜色是由光反射的化学粒子,颜料,在涂料。这些粒子可以有非常不同的物理尺寸,如图1.2所示。在这个例子中,黑色素的黑色小圆点;红色颜料是较大的领域,而黄色颜料是针状。这种颜料的结合产生了原来的棕色。上面的图没有风化,和表面尚光滑无损。下图显示了风化后的油漆表面。表面的黑色和红色的颜料从表面层的显着损失的侵蚀。坑坑洼洼的表面的光散射,从而降低光泽和创造垩白的影响。较大的针状黄色颜料更难清除,导致颜色改变,走向一个更黄的外观。天气测试是最重要的,发现这个机制。最近被修改的颜料组合物,以帮助减少这种效果。

天气测试类型:
主要测试技术有3种:自然风化、加速自然风化和人工风化。由于自然风化是一个缓慢的过程,每一个技术是一个现实的风化结果和测试时间之间的权衡在结果整理。

自然风化
自然风化包括放置在倾斜的架子上的样品,在阳光下。在北半球这架在偏南方向45度角。在南半球,这架在偏北方向45度角。这个角度保证了太阳辐射的全光谱,从红外线到紫外线。用于这种类型的测试的网站通常在热带地区,如高温,紫外线强度和湿度是需要最大限度的降解。例如,佛罗里达州的世界标准,因为它拥有所有的三个特点。尽管条件苛刻,测试需要数年才取得显著成效。

自然风化
为了加快风化过程,同时还利用自然气候条件,加速自然试验可以应用。一种方法使用反射镜来放大现有的紫外线辐射。一种称为“反射聚光”的装置,使用照片受体细胞与太阳和10反射镜保持对准,以反射阳光照射到试样上。随着最新技术的超加速曝光测试,它有可能模拟63年的紫外线辐射暴露在一个单一的一年。
这样的设备,这是由商号acuvex,称q-trac,和艾玛,通常用在亚利桑那州和其他沙漠地区日照和低相对湿度的百分比很高。亚利桑那州的沙漠通常提供每年180公斤的兰利。这些风险可以与水喷雾模拟一个更潮湿的气候。此外,含水量高达5%的氯化钠可喷为腐蚀发生的条件。
这是典型的加速风化的一个因素5,在佛罗里达州的风化比较。
汤斯维尔澳大利亚ATRAC,以跟随太阳技术中的旋转使他们总是面向太阳。在17个月内,这相当于2年的风化。
各种环境商会也与行业标准一起使用。

人工风化
利用经过专门设计的风化室,可以大大加快天气试验过程。虽然这加速了获得结果所需的时间,但条件并不总是代表真实世界的情况。大多数商业化的设备都是使用气体放电灯(如:氙气灯),电弧(碳)或荧光灯模拟/加速阳光的影响。氙气,汞,金属卤化物或碳弧灯必须使用仔细消除短波长通常加硼硅过滤器。在荧光灯中,短的紫外线被转换成可见光或长波长的紫外荧光涂料。

荧光紫外
荧光紫外加速老化试验是一个实验室模拟天气的破坏力的目的,预测材料暴露于室外环境的相对耐久性。样品架放置在荧光紫外室。雨水和露水系统是模拟的加压喷雾和冷凝系统,同时破坏性影响的阳光是模拟荧光紫外灯。曝光温度自动控制。周期性天气条件也可以模拟。三种类型的荧光灯是常用的紫外线测试。其中两个类型的UVB(中波紫外线),而第三是UVA(长波紫外线与黑灯)。所有这些灯生产大多是紫外线,而不是可见光或红外光。所使用的灯,因此,所产生的紫外线的波长会影响到现实的最终降解结果将是。在现实中,自然的阳光中包含辐射来自许多领域的频谱。这包括UVA和UVB,但UVB辐射在自然光的最下端,比UVA优势少。由于它具有较短的波长,它也具有更高的能量。这使得UVB更具破坏性的因为它不仅增加了化学反应动力学,还因为它可以引发化学发生,通常不会在自然条件下可能的反应。为此,使用紫外线灯的检测已被证明有相关性较差,相对于同一样品自然气候测试。

sepap
的sepap 12-24 FR:photovieillissement ACCéLéRéEN sepap已经设计好,在上世纪七十年代末,由科学家大学帕斯卡[ 1 ],[ 2 ]专家分子光化学,挑起加速控制条件下,那些发生在长期的环境应力下永久化化学演化,即紫外-热–大气中的氧气和水作为加重剂。
老化室的基础上的基本概念不同,广泛从老化单位的基础上的模拟环境应力在非加速条件下,如在一些氙气为基础的仪器。在sepap 12-24:
样品旋转,以确保均匀的曝光;
入射光被四中压汞灯的硼硅酸盐过滤提供信封的灯;入射光是不含任何辐射的波长要短于300 nm。虽然光谱分布不是模拟太阳光,产生各激发态的振动弛豫确保汞电弧激发波长下没有任何作用,光的光谱分布的影响只有在光反应的速率。在过去的30年里,这个概念已经基本上被检查了;
由于光化学活化(由于紫外线)和热激励不能去结合,它是控制样品温度的表面直接暴露于光本质。专利装置确保需求在sepap 12-24;
在sepap 12-24暴露聚合物共混的水通过初级过氧化物分解形成的;没有外部的水带来的暴露的样品。人工老化处理水效果在sepap 12~24 h(当共轭光,热和氧气的作用),或通过光化学浸入中性水后(在共轭效应缺失)。
通过sepap 12-24测试聚合物配方的耐久性控制目前由一些法国和欧洲标准和许多工业企业的要求(见[ 3 ]列表)
(法国)的国家保护评估中心(CNEP)是目前使用sepap工业应用和更普遍参与聚合物及其故障分析(国家保护评估中心)为塑料行业。


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