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光老化测试常问的6个问题

信息来源于:互联网 发布于:2022-06-27

光老化试验的目的是什么?

每年因老龄化造成的经济损失上亿。老化通常会导致纺织品、涂料,
塑料和其他有机物质的物理性质发生了变化,主要表现在变色、失光、强度降、开裂,
剥落、粉化和氧化等。我们知道,阳光,尤其是短波长的紫外线、高温、雨水、露水和高湿度形式的湿气是造成上述损害的主要因素。

老化试验的目的如下:
(1)降回报风险。
(2)为了满足相关的质量和技术标准。
(3)避免老化带来的损失。
(4)提高产品的口碑。
(5)提高产品竞争力。
(6)进入高端市场。
(7)节约资源。
(8)生命周期估算。

实验室加速老化的意义是什么?自然曝光有什么好处?

由于自然老化试验需要数年时间才能确定老化结果,对于一般企业来说时间成本太高,尤其是在这个竞争激烈的时代,产品开发周期很短。如果一个新产品的测试周期需要几年,那么这个产品就全没有竞争力。同时,由于各地气候条件千变万化,同样的被测材料可能会得到差别很大的老化结果,实验结果的重复性和再现性都不是很好。因此,人们倾向于使用实验室设备进行人工加速老化,这样不仅可以缩短试验周期,重复性好,还可以用于质量控制、材料稳定性试验和材料的快速对比筛选试验。另外,这种方法适用范围广,因为只能在室内使用,所以不受自然条件限制,只考虑人为因素的影响。使用方便,可控性高。

实验室加速老化相当于自然环境下一年是多久?

这个问题是常被问到的问题,也是难回答的问题。即使是在衰老方面知识渊博、经验丰富的研究人员也会感到尴尬。目前还没有标准或论文明确指出实验室加速老化多长时间相当于自然环境下的一年或给出明确的公式。主要原因是改变自然条件的因素太多了。造成产品老化的因素很多,如光照强度、光照时间、温度、湿度、降雨量、污染物等。,实验室也无法全部模拟。所以目前大部分标准都没有给出测试时间,这是多方协商的结果。有些标准有一个给定的时间,一个是实验室数据和长期使用的数据对比的结果,比如大部分汽车标准。另一种是只考虑单一因素,比如:只考虑一个区域的光总量,用辐照度来推导。典型的标准是:

光老化测试常问的6个问题
(氙灯老化试验箱)

EN 12608-2003
门窗用硬聚氯乙烯(PVC-U)型材。分类、要求和试验方法。计算公式如下:
老化时间=年太阳总辐射×年×60%×67%÷550÷3600
——年太阳总辐射:300 ~ 2450 nm波长范围内各地区被地面吸收的太阳光。
年总辐照量,J/m2;
-60%:波长范围为300 ~ 800纳米的总照射量的百分比。材料直接受到以下因素的影响
为了吸收这个范围的光线,造成老化和退化;
-67%:温度修正系数。由于自然老化,除夏季外其他季节的平均气温。
-550:当氙灯太阳老化机采用Boro/Boro滤光片组合时,其发射光谱的波长范围
在300 ~ 800 nm附近照射,w/m2;
-3600: 1小时=3600秒
A.温带气候
M级门窗(5年户外暴露要求)
年总辐射量:4×109焦耳/平方米
老化时间=4×109×5×60%×67%÷550÷3600 = 4061小时
标准:4000小时
B.热带气候中的S级门窗(5年户外暴露要求)
年总辐射量:6×109焦耳/平方米
老化时间=6×109×5×60%×67%÷550÷3600 = 6091小时
标准:6000h

如果照射剂量增加一倍,测试时间能减少一半吗?(焦耳是当量吗?)

经常有人问,如果只考虑辐照度因素,原来0.55w/m2的辐照度需要2000小时,如果辐照度增加1.1
W/m2,只有1000小时吗?其实这种想法是错误的。光老化是一个缓慢的光老化过程,可能包括光反应、氧化反应、机械作用、温度和湿度作用等。虽然增加辐照度可以在一定程度上提高反应活性,但是这个反应通过比较并不是叠加的。一味追求速度,可能会偏离考试本身的意义,导致考试结果与现实的偏差。以下比较数据很好地说明了这一点。

光老化测试有哪些类型?如何选择?

目前光老化测试有三种:紫外线老化、氙灯老化和碳弧灯老化。

(1)快速紫外老化(QUV),紫外光的波长一般在290-400nm之间,在短波紫外光的波段可以很好的模拟太阳光。短波紫外光通常会引起聚合物老化,如失光、强度下降、发黄、开裂、脆化等。而且其灯管光谱稳定,光谱功率分布随时间变化很小,提高了测试的实用性和可重复性。此外,它模拟室外。其深度渗透会造成涂层表面的起泡、开裂、腐蚀等损伤。

(2)氙灯主要模拟太阳光,其波长一般在400~800nm之间,在长波紫外波段和可见光波段模拟作用较好。长波紫外线波和可见光会使颜料和染料褪色变色,所以当产品关注颜色变化时,我们一般建议使用氙灯。另外,由于氙灯的滤镜可以模拟透过玻璃窗等特殊情况,所以氙灯一般用于室内条件。

3)碳弧灯老化。碳弧灯模拟加速老化试验箱出现。因为维护成本高、无法校正、模拟光谱范围窄等缺点,现在使用的人越来越少,除了部分日企由于前期大量数据积累了碳弧,还在使用。然而,近年来,一些日本公司也在尝试使用氙灯进行测试。

光老化试验前需要确认哪些参数?

它分为以下两种情况:
A.如果有标准,请提供标准号和测试时间。
B.如果没有标准,请提供以下信息:
(1)确认使用哪种光源进行测试?通常由测试目的决定或由它所基于的标准建议。
(2)辐照度。
(3)您使用哪种过滤器?考虑到紫外老化滤光片的选择,氙灯一定要根据产品使用的条件或者根据标准建议选择滤光片。
(4)温度,黑板温度或黑标温度。
(5)喷了吗?根据产品使用条件而定。
(6)考试时间协商确定。请参考本文第3点。
(7)其他信息,如湿度、箱温、循环控制等。
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