目前，高分子材料老化測試方法較多，包括氣候老化測試、紫外線老化測試、臭氧老化測試、熱風(fēng)老化測試、高低溫交變老化測試、濕熱老化測試、介質(zhì)老化測試、鹽霧老化測試等。
所謂氣候老化測試，就是把高分子材料的檢測樣品暴露于大氣環(huán)境環(huán)境下，從而得到材料樣品暴露于大氣環(huán)境下老化規(guī)律，分析高分子材料的性能，預(yù)測其使用壽命的一種研究方法。
氣候老化測試有兩種類型，
1.其中一種是自然暴露測試，將高分子材料試驗(yàn)樣品暴露于真實(shí)大氣環(huán)境中，以獲得材料在真實(shí)環(huán)境下的老化行為。用這種老化測試方法得到的老化信息是較為準(zhǔn)確的。目前比較有效的方法是測定分子材料的老化行為，但這種測試方法周期時(shí)間太長，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
2、另一種是人工氣候老化測試。人工氣候老化測試是指在室內(nèi)模擬真實(shí)大氣環(huán)境條件或加強(qiáng)某些環(huán)境因素，以在短時(shí)間內(nèi)獲得材料老化行為的老化試驗(yàn)方法。又稱人工模擬老化或人為加速老化。人工氣候老化通常在人工氣候老化箱中進(jìn)行。常用的人工氣候老化箱主要有氙燈氣候老化箱、熒光燈氣候老化試驗(yàn)箱、碳弧燈氣候老化試驗(yàn)箱等。為了實(shí)現(xiàn)材料老化，這類氣候老化試驗(yàn)箱從光、溫、濕、雨或冷凝等主要?dú)夂蛞蛩啬M或強(qiáng)化自然環(huán)境因素。此外，老化測試材料應(yīng)按一定的測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
紫外線老化測試
太陽光中的紫外光，由于其光能相當(dāng)于高分子化學(xué)鍵的鍵能，可引起高分子化合物鏈的斷裂，這是導(dǎo)致高分子材料降解的主要因素。
紫外線老化試驗(yàn)是指將聚合物材料的老化試驗(yàn)樣品直接放置在紫外光場中，以獲得聚合物材料的老化行為和規(guī)律。
一般紫外老化測試會(huì)規(guī)定紫外線區(qū)域和輻射強(qiáng)度，如40W/m2，波長范圍為300nm-400nm。紫外老化測試使用的光源通常有氙燈、熒光燈、氚燈等。其中，氙燈可以很好地模擬太陽光譜，熒光燈可以很好地模擬陽光的紫外線光譜。氚燈可提供強(qiáng)大的能量，一般用于加速老化測試。
臭氧老化測試
臭氧是大氣中極其罕見的氣體，但它對高分子材料的破壞性極大。臭氧可與高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)中的不飽和鍵和還原基團(tuán)發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致高分子材料的氧化降解，從而失去使用價(jià)值。特別是對于含有雙鍵的橡膠材料，表現(xiàn)出極強(qiáng)的破壞力。
臭氧具有很強(qiáng)的活性。它能分解出更活躍的原子氧，與橡膠分子中的雙鍵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使橡膠老化、開裂、變脆。
通常利用臭氧老化試驗(yàn)箱對高分子材料進(jìn)行臭氧老化試驗(yàn)。臭氧由臭氧發(fā)生器提供，其濃度可通過混合器和空氣混合來調(diào)節(jié)。臭氧的濃度一般是根據(jù)材料實(shí)際使用的環(huán)境條件來確定的。
此外，還可以通過調(diào)節(jié)臭氧老化試驗(yàn)箱中的溫度、濕度等因素來達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康模瑥亩@得材料的抗臭氧老化性能和臭氧老化的行為和規(guī)律。
熱風(fēng)老化測試
熱量是引起高分子材料老化的主要因素之一。熱量可以加速高分子鏈的運(yùn)動(dòng)，使高分子鏈斷裂，產(chǎn)生活性自由基，并引起自由基鏈反應(yīng)引起高分子降解或交換。
熱風(fēng)老化測試是評(píng)價(jià)高分子材料和研究高分子材料耐老化性能的主要測試方法之一。通常在恒溫鼓風(fēng)干噪試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行。
試驗(yàn)箱內(nèi)溫度可根據(jù)測試要求設(shè)定。對高分子材料在干燥條件下定期取樣測試，獲得高分子材料的老化行為和規(guī)律，從而有針對性地對高分子材料進(jìn)行改性，提高其性能。
溫度交變老化測試
溫度是導(dǎo)致高分子材料老化的另一個(gè)重要因素。對于高分子粘合劑來說，高溫會(huì)加速高分子粘合劑鏈的運(yùn)動(dòng)速率，低溫會(huì)在高分子粘合劑中引起內(nèi)應(yīng)力。交變會(huì)導(dǎo)致高分子粘合劑的鏈斷裂和降解老化。
對于橡膠，高溫可以加速分子鏈的熱運(yùn)動(dòng)，使橡膠交聯(lián)。低溫會(huì)導(dǎo)致橡膠分子鏈凍結(jié)，使其變脆，降低彈性，并老化。
高低溫交變老化試驗(yàn)是評(píng)價(jià)高分子材料耐溫性的一種老化測試方法。通常在溫度交變老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行，從一定溫度(一般為室溫)到一定溫度，以恒定的加熱速率，保持溫度一段時(shí)間后，再以恒定的冷卻速率將溫度降低到一定溫度，保持溫度一段時(shí)間后，再升高到原來的溫度，這是一個(gè)溫度循環(huán)。循環(huán)長度可根據(jù)具體測試要求確定。
濕熱老化測試
濕熱老化測試是評(píng)價(jià)高分子材料在高濕高溫環(huán)境下耐老化性能的有效方法。在高濕度環(huán)境下，水可以滲透到高分子材料中，使高分子材料膨脹，部分親水基團(tuán)被水解，導(dǎo)致高分子材料的老化和降解。
此外，水分滲透到高分子材料中還會(huì)引起高分子材料內(nèi)部添加劑如增塑劑、復(fù)合劑等物質(zhì)的溶解和遷移，影響高分子材料的力學(xué)性能。
在高熱的作用下，熱能促進(jìn)水的滲透。熱促進(jìn)高分子鏈運(yùn)動(dòng)的加劇，降低分子間作用力，促進(jìn)水的滲入，加速高分子材料的降解。
不同的高分子材料配方不同，其濕熱老化機(jī)理也不同。在進(jìn)行濕熱老化測試時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的高分子材料選擇不同的老化標(biāo)準(zhǔn)。
濕熱老化測試通常在濕熱老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行，溫度和濕度可根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)置。
介質(zhì)老化測試
某些高分子材料在使用過程中需要長時(shí)間浸泡在某種介質(zhì)中。例如，長期從事海上作業(yè)或潛艇作業(yè)的設(shè)備上的高分子材料必須長時(shí)間浸泡在海水中，航空飛機(jī)的某些部件必須長時(shí)間暴露在航空中。這些都要求高分子材料具有較強(qiáng)的抗介電老化性能。
介質(zhì)老化測試是評(píng)價(jià)高分子材料在一定介質(zhì)中的耐介質(zhì)老化性能，預(yù)測其壽命的常用試驗(yàn)方法。老化測試所用介質(zhì)可根據(jù)高分子材料使用的具體環(huán)境配制。它可以是人造海水、鹽水、雨水、酸堿溶液、燃料油以及其他有機(jī)溶劑。
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