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企業(yè)對產(chǎn)品為什么要做老化實(shí)驗(yàn)

2014-8-14　　閱讀(1550)

為什么要對一些產(chǎn)品做老化測試：光照、高溫和潮濕是損害涂料、塑料、油墨及其它有機(jī)材料的主要原因，這種破壞力包括：失光、褪色、黃變、開裂、脫皮、脆化、拉伸力變?nèi)跫胺謱拥?。即使室?nèi)的光照及玻璃窗透射太陽光都會(huì)使一些材料發(fā)生老化，例如使顏料、染料等褪色或變色等。對于多數(shù)制造商來說，生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠耐老化且耐光是極其重要的。加速老化和光穩(wěn)定性測試設(shè)備被廣泛用于研究和開發(fā)、質(zhì)量控制和材料檢測，這些測試設(shè)備提供快速，并且可重復(fù)的測試結(jié)果。

材料老化三要素：

光照、高溫和潮濕

老化損害主要由三個(gè)因素引起：光照，高溫和潮濕。這三個(gè)因素中的任一個(gè)都會(huì)引起材料老化。它們往往同時(shí)發(fā)生作用，造成的危害將大于其中任一因素單獨(dú)作用所造成的。

光照

不同的材料對光的敏感性也不同。對于經(jīng)久耐用的材料，如大多數(shù)涂料、塑料、短波紫外線是引起大部分聚合物老化的原因。然而，對于不是那么經(jīng)久耐用的材料，如某些顏料和染料，長波紫外線甚至可見光也會(huì)對其造成嚴(yán)重的危害。

高溫

當(dāng)溫度升高時(shí)，光的破壞作用也將隨之增大。盡管溫度不影響主要的光致化學(xué)反應(yīng)，它卻影響后繼的化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室老化測試必須提供的溫度控制，通常還通過升溫的方法來加速老化。

潮濕

露水、雨水及高濕度是引起潮濕危害的主要原因。我們的研究表明，放在戶外的產(chǎn)品每天都長時(shí)間處于潮濕狀態(tài)（平均每天 8－12 個(gè)小時(shí)）。研究發(fā)現(xiàn)露水是戶外潮濕的主要原因。露水造成的危害比雨水更大，因?yàn)樗街诓牧仙系臅r(shí)間更長，形成更為嚴(yán)重的潮濕吸收。

兩種不同的方法

近年來，價(jià)格低廉且使用方便的實(shí)驗(yàn)室測試設(shè)備已經(jīng)開發(fā)出來，包括加速老化試驗(yàn)機(jī)（符合 ASTM G154 標(biāo)準(zhǔn)）和氙燈試驗(yàn)箱（符合 ASTM G155 標(biāo)準(zhǔn)）。

歷史觀點(diǎn)

很顯然，對許多產(chǎn)品來說，抗老化和光穩(wěn)定性是很重要的。測試的*方法經(jīng)常引發(fā)爭議。幾年來，各種各樣的方法都被使用過?，F(xiàn)在大部分研究者用自然暴露方法、加速老化試驗(yàn)機(jī)或氙燈試驗(yàn)箱進(jìn)行測試。

自然暴露測試方法有很多優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)、便宜、易于操作。然而，大部分制造商不愿意等上幾年時(shí)間來觀察某種新的改良產(chǎn)品配方是否真的改進(jìn)了。

氙燈試驗(yàn)箱和紫外加速老化試驗(yàn)機(jī)是應(yīng)用zui廣泛的加速老測試設(shè)備。這兩種測試設(shè)備的測試原理*不同。氙燈試驗(yàn)箱模全光譜太陽光，包括紫外線(UV)，可見光和紅外線(IR)。氙燈光譜在 295nm 到 800nm 波長范圍內(nèi)基本上與太陽光光譜相吻合。

另一方面，并不試圖模擬全光譜太陽光，僅模擬太陽光中300nm 到 400nm 波段對材料的破壞作用。它基于的原理是，對暴露在戶外的經(jīng)久耐用的材料，短波紫外線是引起老化損害的zui主要的原因。

雨水對某些材料的老化影響

雨水將引起熱沖擊，比如當(dāng)一輛汽車在一個(gè)炎熱夏日溫度升高卻突然因陣雨而急劇散熱，以上所說的雨水會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力侵蝕。雨水沖刷引起的洗滌作用也會(huì)使材料發(fā)生老化，如木材涂層，因?yàn)楸砻胬匣瘜颖粵_刷，繼而暴露未老化的里層，進(jìn)而受到太陽光的進(jìn)一步老化。

對于室內(nèi)材料，潮濕的主要作用往往是物理應(yīng)力。它因材料試圖與周圍保持潮濕平衡而引起。材料所經(jīng)受的濕氣越大，需要克服的應(yīng)力也越大。不僅室內(nèi)產(chǎn)品，如紡織品、油墨暴露于濕度形式的潮濕中，濕度也是戶外材料發(fā)生老化的一個(gè)重要因素。在戶外，環(huán)境相對濕度(RH)將影響潮濕材料變干的速度。氙燈試驗(yàn)箱和紫外加速老化試驗(yàn)機(jī)以各自不同的方式來模擬光照、高溫和潮濕。

由于自然條件對產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生腐蝕和老化的作用，所以企業(yè)必須對生產(chǎn)的產(chǎn)品做出老化的速度和老化情況的分析和評估，這些都可以很清楚的反饋給消費(fèi)者產(chǎn)品的使用情況。

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