高分子材料老化测试知识大盘点
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高分子材料在加工、储存和使用过程中，在光、热、水、化学和生物侵蚀等内外因素的共同作用下，会发生老化和降解，导致性能下降。 因此，通过老化测试来评价材料在实际使用条件下的稳定性和耐候性非常重要。 本文对高分子材料的老化性能测试仪器及分析进行了全面的总结。
老化试验有自然老化和人工加速老化两大类。
人工加速老化试验
1、热老化性能测试
在常压和规定温度的热空气作用下，经过一定时间后测定材料的一项或多项性能指标。 根据相同或不同温度条件下各循环性能指标的变化，可以判断材料的热稳定性，并计算储存期和使用期。
▎检测仪器：
重力对流（自然通风）热老化试验箱
强制通风热老化试验箱
▎适用产品范围：电气绝缘材料、电子零件、塑料制品、橡胶制品的耐热测试。
▎样品要求：
根据GB/T 7141，
1) 在所选的每个循环和温度下暴露至少三个每种材料的平行样品；
2) 试样的厚度等于但不大于预期应用中的最小厚度；
3) 试样的制备方法应与其预期用途相同；
4) 一系列温度下的所有测试样品应来自同一批次。
▎相关测试标准：
GB/T 7141 塑料老化试验方法
GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶加热老化和耐热性能试验
ASTM D5510 热老化
JIS K 6257 硫化橡胶和热塑性橡胶热老化性能的测定
2、温湿度老化测试
在大气环境中，温度（热）和湿度（湿气）会引起高分子材料的老化。 湿热老化试验通过模拟温湿度环境加速高分子材料的老化，评价材料在使用过程中的耐温湿度老化性能。
▎检测仪器：
湿热老化试验箱
▎适用产品范围：塑料、橡胶等高分子材料。
▎样品要求：
测试样品应在未包装、未通电、准备使用时或按照相关标准的其他规定放置在测试箱中。 如果没有指定特定的安装框架，安装框架的导热率应尽可能低，以便几乎所有测试样本都是隔热的。
▎相关测试标准：
GB/T2423.3：试验室：恒温恒湿试验
GB/T2423.4：试验Db：交变湿热试验
GB/T 15905 硫化橡胶湿热老化试验方法
GB/T 2573 玻璃钢老化性能试验方法
ASTM D2126 刚性和潮湿老化
3.臭氧老化试验
大气中臭氧的含量很少，但却是橡胶产生裂纹的主要因素，特别是对于含有双键的橡胶材料，具有很强的破坏能力。
臭氧老化试验方法是将橡胶样品在静态或动态应变条件下，暴露于含有一定浓度臭氧、温度、湿度的环境中，观察样品性能的变化，评价橡胶的耐臭氧老化性能。 并据此制定主动防护措施。
▎检测仪器：
臭氧老化试验箱
▎适用产品范围：非金属材料、橡胶制品、TPU、EPDM等新型弹性体。
▎样品要求：
根据 ASTM D1149
1) 样品尺寸：长100±25mm（4±1英寸）*宽10.00±0.03mm（0.40±0.01英寸）
2）建议将待测橡胶样品放置在铝片或0.1mm聚酯薄膜上，以便于去除。
3）不带内衬的样品需在23±2℃无臭氧条件下预测试24.0±0.5小时。
▎相关测试标准：
GB/ 硫化橡胶耐臭氧老化动态拉伸试验方法
GB/T 7762 硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验
GB/T 24134 橡塑软管静态条件下耐臭氧性能评定
ASTM D1149 —— 臭氧中
JIS K 6259 硫化橡胶或热塑性橡胶 耐臭氧劣化性试验方法
4.氙弧灯老化测试
使用惰性气体氙刺激电离放电并在超高电压下产生弧光以模拟自然条件下的降解的可重复测试。 氙弧灯与太阳光辐照度一致性好，更接近太阳光，其中紫外线占11%，可见光占89%，可以模拟黑暗和雨天。
▎检测仪器：
氙弧灯老化试验箱
▎适用产品范围：塑料、涂料、橡胶、油漆、电子等。
▎样品要求：
根据 ASTM G151
1) 待测样品的尺寸一般根据材料曝光后性能测试的要求来确定。
2）如果样品涉及从大型部件切割，尽量保证切割过程不会影响材料性能测试。
3）除非有特殊要求，尽量不要切割裸露的样品，因为被测样品可能会变脆。
4) 如果要切割较大的测试样品，则应切割距仪器固定边缘至少20mm。
5) 未损坏的样品数量应不少于3个，有损坏的样品数量应不少于6个。
▎相关测试标准：
GB/.2塑料实验室光源暴露试验方法第2部分：氙弧灯
GB/T8427 纺织品色牢度试验 耐人造光色牢度：氙弧灯
GB T 1865 色漆和清漆 人工风化和人工辐射暴露 过滤氙弧辐射
ASTM G155 氙弧灯适用于非 .
ASTM G151 中使用光
5、UV灯老化测试
紫外线荧光灯模拟临界短波紫外线，完全真实地再现阳光、雨水和露水造成的损害。 损坏的主要类型有褪色、失光、粉化、龟裂、龟裂、模糊、起泡、脆化、强度降低和氧化等。
▎检测仪器：
紫外灯老化试验箱
▎适用产品范围：塑料、涂料、橡胶、油漆等。
▎样品要求：
按GB/T 14522
塑料：见GB/T 16422.1样品制备要求
涂层：一般按GB/T9271的规定制备样品底板。 底板由相应产品实际使用的材料制成，如木材、金属、塑料等。底板应平整，其尺寸应适合设备样品架的尺寸。
橡皮：
GB/T 16422.1中试样的要求适用于橡胶。
应力试验按GB/T 7762制备试样。
试样的状态按GB/T2941进行调整。
建议将对照样品与测试样品同时暴露，以提供比较标准。
▎相关测试标准：
GB/.3塑料实验室光源曝露试验方法第3部分：荧光紫外灯
GB/ 橡塑软管静态抗紫外线性能的测定
GB/T 14522 机械工业产品用塑料涂层和橡胶材料人工气候老化试验方法 荧光紫外灯
ASTM G154 紫外线灯
6、碳弧灯老化测试
碳弧灯有两种类型，一种是封闭式碳弧灯，另一种是日光碳弧灯。 这两种方式都在早期设备中使用。 前者用于纺织品的耐光性测试，后者最初用于涂料。 耐光牢度测试。
由于碳弧灯的光谱分布与太阳光有较大差异，特别是封闭式碳弧灯，没有太阳光中的短波紫外线辐射，因此在使用过程中需要每48小时至72小时更换一次碳棒，这导致在使用成本较高的情况下。 在我国很少使用，在日本则广泛使用。 目前我国和日本的合资汽车公司仍然推荐使用这种光源。
▎检测仪器：
碳弧灯老化试验箱
▎适用产品范围：纺织品、纤维材料、塑料、人造革、硫化橡胶等。
▎样品要求：同氙弧灯老化试验（参考）
▎相关测试标准：
高分子材料老化测试标准汇总
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