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光老化測試常問的6個問題

信息來源于:互聯網 發布于:2022-06-27

光老化試驗的目的是什么?

每年因老齡化造成的經濟損失上億。老化通常會導致紡織品、涂料,
塑料和其他有機物質的物理性質發生了變化,主要表現在變色、失光、強度降、開裂,
剝落、粉化和氧化等。我們知道,陽光,尤其是短波長的紫外線、高溫、雨水、露水和高濕度形式的濕氣是造成上述損害的主要因素。

老化試驗的目的如下:
(1)降回報風險。
(2)為了滿足相關的質量和技術標準。
(3)避免老化帶來的損失。
(4)提高產品的口碑。
(5)提高產品競爭力。
(6)進入高端市場。
(7)節約資源。
(8)生命周期估算。

實驗室加速老化的意義是什么?自然曝光有什么好處?

由于自然老化試驗需要數年時間才能確定老化結果,對于一般企業來說時間成本太高,尤其是在這個競爭激烈的時代,產品開發周期很短。如果一個新產品的測試周期需要幾年,那么這個產品就全沒有競爭力。同時,由于各地氣候條件千變萬化,同樣的被測材料可能會得到差別很大的老化結果,實驗結果的重復性和再現性都不是很好。因此,人們傾向于使用實驗室設備進行人工加速老化,這樣不僅可以縮短試驗周期,重復性好,還可以用于質量控制、材料穩定性試驗和材料的快速對比篩選試驗。另外,這種方法適用范圍廣,因為只能在室內使用,所以不受自然條件限制,只考慮人為因素的影響。使用方便,可控性高。

實驗室加速老化相當于自然環境下一年是多久?

這個問題是常被問到的問題,也是難回答的問題。即使是在衰老方面知識淵博、經驗豐富的研究人員也會感到尷尬。目前還沒有標準或論文明確指出實驗室加速老化多長時間相當于自然環境下的一年或給出明確的公式。主要原因是改變自然條件的因素太多了。造成產品老化的因素很多,如光照強度、光照時間、溫度、濕度、降雨量、污染物等。,實驗室也無法全部模擬。所以目前大部分標準都沒有給出測試時間,這是多方協商的結果。有些標準有一個給定的時間,一個是實驗室數據和長期使用的數據對比的結果,比如大部分汽車標準。另一種是只考慮單一因素,比如:只考慮一個區域的光總量,用輻照度來推導。典型的標準是:

光老化測試常問的6個問題
(氙燈老化試驗箱)

EN 12608-2003
門窗用硬聚氯乙烯(PVC-U)型材。分類、要求和試驗方法。計算公式如下:
老化時間=年太陽總輻射×年×60%×67%÷550÷3600
——年太陽總輻射:300 ~ 2450 nm波長范圍內各地區被地面吸收的太陽光。
年總輻照量,J/m2;
-60%:波長范圍為300 ~ 800納米的總照射量的百分比。材料直接受到以下因素的影響
為了吸收這個范圍的光線,造成老化和退化;
-67%:溫度修正系數。由于自然老化,除夏季外其他季節的平均氣溫。
-550:當氙燈太陽老化機采用Boro/Boro濾光片組合時,其發射光譜的波長范圍
在300 ~ 800 nm附近照射,w/m2;
-3600: 1小時=3600秒
A.溫帶氣候
M級門窗(5年戶外暴露要求)
年總輻射量:4×109焦耳/平方米
老化時間=4×109×5×60%×67%÷550÷3600 = 4061小時
標準:4000小時
B.熱帶氣候中的S級門窗(5年戶外暴露要求)
年總輻射量:6×109焦耳/平方米
老化時間=6×109×5×60%×67%÷550÷3600 = 6091小時
標準:6000h

如果照射劑量增加一倍,測試時間能減少一半嗎?(焦耳是當量嗎?)

經常有人問,如果只考慮輻照度因素,原來0.55w/m2的輻照度需要2000小時,如果輻照度增加1.1
W/m2,只有1000小時嗎?其實這種想法是錯誤的。光老化是一個緩慢的光老化過程,可能包括光反應、氧化反應、機械作用、溫度和濕度作用等。雖然增加輻照度可以在一定程度上提高反應活性,但是這個反應通過比較并不是疊加的。一味追求速度,可能會偏離考試本身的意義,導致考試結果與現實的偏差。以下比較數據很好地說明了這一點。

光老化測試有哪些類型?如何選擇?

目前光老化測試有三種:紫外線老化、氙燈老化和碳弧燈老化。

(1)快速紫外老化(QUV),紫外光的波長一般在290-400nm之間,在短波紫外光的波段可以很好的模擬太陽光。短波紫外光通常會引起聚合物老化,如失光、強度下降、發黃、開裂、脆化等。而且其燈管光譜穩定,光譜功率分布隨時間變化很小,提高了測試的實用性和可重復性。此外,它模擬室外。其深度滲透會造成涂層表面的起泡、開裂、腐蝕等損傷。

(2)氙燈主要模擬太陽光,其波長一般在400~800nm之間,在長波紫外波段和可見光波段模擬作用較好。長波紫外線波和可見光會使顏料和染料褪色變色,所以當產品關注顏色變化時,我們一般建議使用氙燈。另外,由于氙燈的濾鏡可以模擬透過玻璃窗等特殊情況,所以氙燈一般用于室內條件。

3)碳弧燈老化。碳弧燈模擬加速老化試驗箱出現。因為維護成本高、無法校正、模擬光譜范圍窄等缺點,現在使用的人越來越少,除了部分日企由于前期大量數據積累了碳弧,還在使用。然而,近年來,一些日本公司也在嘗試使用氙燈進行測試。

光老化試驗前需要確認哪些參數?

它分為以下兩種情況:
A.如果有標準,請提供標準號和測試時間。
B.如果沒有標準,請提供以下信息:
(1)確認使用哪種光源進行測試?通常由測試目的決定或由它所基于的標準建議。
(2)輻照度。
(3)您使用哪種過濾器?考慮到紫外老化濾光片的選擇,氙燈一定要根據產品使用的條件或者根據標準建議選擇濾光片。
(4)溫度,黑板溫度或黑標溫度。
(5)噴了嗎?根據產品使用條件而定。
(6)考試時間協商確定。請參考本文第3點。
(7)其他信息,如濕度、箱溫、循環控制等。
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