塑料老化性能測(cè)試概述

1、第七章 老化性能測(cè)試第一節(jié) 概述一、塑料老化的特征塑料在加工、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中受環(huán)境長(zhǎng)期影響，在熱、光、高能輻射、機(jī)械應(yīng)力、超聲波、化學(xué)藥品及微生物等作用下，引起化學(xué)結(jié)構(gòu)的破壞，致使其物理、化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能變壞的現(xiàn)象稱為“老化”。塑料老化歸納起來(lái)有以下四種變化情況: （1）外觀變化（2）物理性質(zhì)變化（3）力學(xué)性能變化（4）電性能變化二、塑料老化的機(jī)理老化主要有化學(xué)老化和物理老化?；瘜W(xué)老化是聚合物分子結(jié)構(gòu)變化的結(jié)果,所謂的化學(xué)老化是一種不可逆的化學(xué)反應(yīng)，是高分子材料分子結(jié)構(gòu)變化的結(jié)果，如塑料的脆化、橡皮的龜裂。物理老化是玻璃態(tài)高分子材料通過(guò)小區(qū)域鏈段的布朗運(yùn)動(dòng)使其凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)從非平衡態(tài)向平衡態(tài)過(guò)

2、渡，從而使得材料的物理、力學(xué)性能發(fā)生變化的現(xiàn)象。 1熱降解 含有活潑側(cè)基的高聚物在熱的作用下，易發(fā)生側(cè)基脫離主鏈的反應(yīng)，并引起主鏈結(jié)構(gòu)變化，這類反應(yīng)稱為側(cè)基脫除反應(yīng)。聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯等高聚物的熱降解反應(yīng)，都易發(fā)生側(cè)基脫除反應(yīng)，使大分子鏈出現(xiàn)不飽和鍵。高聚物在熱的作用下大分子主鏈也可斷裂，發(fā)生熱降解反應(yīng)。如甲基丙烯酸甲酯在270氮?dú)庵袩崃呀?，工業(yè)上采用此方法回收廢舊有機(jī)玻璃單體。2氧化降解當(dāng)高聚物在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用過(guò)程中，會(huì)與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生高聚物的氧化降解，這是高聚物發(fā)生老化的主要原因。氧化降解過(guò)程使塑料的分子量降低，并產(chǎn)生醛、酮、酸等氧化產(chǎn)物，對(duì)氧化作用較穩(wěn)定的高聚物

3、有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等，對(duì)氧化作用不穩(wěn)定的高聚物有聚乙烯醇、天然橡膠等。 3光降解紫外光老化是最常見(jiàn)的致老化因素之一；大分子鏈結(jié)構(gòu)中含有羥基或雙鍵時(shí)最容易引起光降解反應(yīng)；飽和烴類高聚物由于在熱加工和長(zhǎng)期存放、使用過(guò)程中容易形成羥基、過(guò)氧化氫或雙鍵，因而其光穩(wěn)定性較差。如滌綸（PET）光降解產(chǎn)物為CO、H2、CH4。波長(zhǎng)小于330nm時(shí)，PP比LDPE敏感；波長(zhǎng)大于330nm時(shí)，LDPE比PP敏感。三、影響塑料老化的主要原因引起塑料老化的原因主要有二大類：一是外在因素：主要有包括熱、光、高能輻射、機(jī)械應(yīng)力等物理因素，氧、臭氧、水、酸、堿等化學(xué)因素，及生物因素。二是內(nèi)在因素：1.內(nèi)在因素有

4、：（1）聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu) （2）物理形態(tài)及立體規(guī)整性（3）分子量及其分布 2外部因素（1）輻射（2）氧（3）臭氧（4）熱（5）水分（6）機(jī)械應(yīng)力（7）其它四、老化性能測(cè)試基本原理和評(píng)價(jià)方法1自然曝露試驗(yàn)方法 自然大氣老化測(cè)試是研究塑料受自然氣候條件作用的老化試驗(yàn)方法，它是將試樣暴露于戶外氣候環(huán)境中受各種氣候因素綜合作用的老化實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)測(cè)試暴露前后性能的變化以評(píng)定材料的耐老化性能。自然貯存老化是在貯存室或倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，經(jīng)自然氣候、介質(zhì)或模擬實(shí)際條件作用下進(jìn)行的老化實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)測(cè)試暴露前后性能的變化以評(píng)定材料的耐老化性能。海水暴露試驗(yàn)就是把試樣暴露于不同的海洋環(huán)境區(qū)帶中，通過(guò)測(cè)試暴露前后性能的變化

5、以評(píng)定材料的耐老化性能。便攜式室外曝露架與傳統(tǒng)的室外曝露架相比，該裝置通過(guò)鏡子使得試樣受到更為集中的陽(yáng)光照射 2人工老化測(cè)試方法熱老化測(cè)試是評(píng)定材料對(duì)高溫的適應(yīng)性的一種簡(jiǎn)便的人工模擬試驗(yàn)方法，是將材料放在高于相對(duì)使用溫度的較高溫度中，使其受熱作用，通過(guò)測(cè)試暴露前后性能的變化以評(píng)定材料的耐熱性能。在濕熱條件下的暴露老化試驗(yàn)是將材料放在規(guī)定的潮濕的熱空氣環(huán)境中，受濕熱作用，通過(guò)暴露前后的性能或外觀變化，來(lái)評(píng)價(jià)材料的耐濕熱性能。高壓氧和高壓空氣熱老化測(cè)試是將材料在高溫和高壓環(huán)境中進(jìn)行加速老化的試驗(yàn)方法，通過(guò)暴露前后的性能或外觀變化，來(lái)評(píng)價(jià)材料的耐候性能。人工天候老化測(cè)試是將材料暴露于規(guī)定的環(huán)境條件下

6、，模擬自然界的光、熱、氧、濕度、雨水等條件，通過(guò)測(cè)試試樣表面的輻照度或輻射量與試樣的性能的變化，以評(píng)定材料的耐候性。熱老化箱臭氧老化試驗(yàn)箱 3熔體流動(dòng)速率法原理：在一定的溫度和負(fù)荷下，測(cè)定材料在熔體流動(dòng)速率儀中進(jìn)行老化后經(jīng)不同停留時(shí)間的熔體流動(dòng)速率變化，并進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)。老化停留時(shí)間越長(zhǎng)，熔體流動(dòng)速率越小。自然老化試驗(yàn)周期長(zhǎng)，試驗(yàn)結(jié)果適用于特定的曝露實(shí)驗(yàn)場(chǎng)；人工老化具有試驗(yàn)周期短，與場(chǎng)地、季節(jié)和地區(qū)氣候無(wú)關(guān)，以及測(cè)定的數(shù)據(jù)有很好的重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)。第二節(jié) 自然老化試驗(yàn) 一、大氣老化實(shí)驗(yàn)自然大氣老化（暴露）試驗(yàn)是研究塑料及橡膠受自然氣候作用的老化試驗(yàn)方法。它是將試樣暴露于戶外氣候環(huán)境中受各種氣候因素

7、綜合作用的老化試驗(yàn)，目的是評(píng)價(jià)試樣經(jīng)過(guò)規(guī)定的暴露階段后所產(chǎn)生的變化。大氣老化試驗(yàn)比較近似于材料的實(shí)際使用環(huán)境情況，對(duì)材料的耐候性評(píng)價(jià)是較為可靠的。另外，人工氣候試驗(yàn)的結(jié)果也要通過(guò)大氣老化試驗(yàn)加以對(duì)比驗(yàn)證。因而塑料、橡膠自然氣候暴露試驗(yàn)方法是一個(gè)基礎(chǔ)的老化試驗(yàn)方法。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T3681-2000為塑料自然氣候暴露試驗(yàn)方法;GB/T3511-2001為硫化橡膠或熱塑性橡膠直接自然氣候老化試驗(yàn)方法。（一）定義（1）塑料自然大氣老化測(cè)試:是將塑料材料安裝在固定角度或隨季節(jié)變化角度的試驗(yàn)架上，在自然環(huán)境中長(zhǎng)期暴露，這種暴露通常用來(lái)評(píng)定環(huán)境因素對(duì)材料各種性能的作用。（2）直接太陽(yáng)光輻射：從以太陽(yáng)為中心

8、的一個(gè)小的立體角投射到與該立體角的軸線相垂直的平面上的太陽(yáng)光通量，通常規(guī)定直接輻射的平面角約為6。（3）直射日射表：用于測(cè)量投射到與日光垂直平面上的（光束）太陽(yáng)光輻射的輻射計(jì)。（二）測(cè)試原理與要點(diǎn) 1試驗(yàn)裝置Q-Lab佛羅里達(dá)-世界上最大的戶外老化測(cè)試中心 佛羅里達(dá)是國(guó)際公認(rèn)的基準(zhǔn)戶外曝曬測(cè)試場(chǎng)。佛羅里達(dá)州的亞熱帶老化曝曬不僅是真實(shí)的，也是加速的。佛羅里達(dá)州一年的陽(yáng)光可產(chǎn)生在其他地方進(jìn)行好幾年的老化。佛羅里達(dá)測(cè)試場(chǎng)陽(yáng)光輻照強(qiáng)度大, 每年的紫外線強(qiáng)、全年高溫、雨量充沛且濕度高。正是這種紫外線、濕度和高溫的協(xié)同效應(yīng)使邁阿密成為戶外環(huán)境中測(cè)試材料耐久性的理想之地。 2試樣可用一塊薄片或其他形狀的樣品

9、進(jìn)行暴露，在暴露后從樣品上切取試樣，試樣的尺寸應(yīng)符合所用試驗(yàn)方法的規(guī)定或暴露后所要測(cè)定的一種或多種性能規(guī)范的規(guī)定，所用的制樣方法應(yīng)與所測(cè)材料的加工方法接近。 試樣數(shù)量的確定應(yīng)根據(jù)達(dá)到暴露后作相應(yīng)的試驗(yàn)方法所規(guī)定的數(shù)量。江津（污染）大氣腐蝕試驗(yàn)站 敦煌試驗(yàn)站樣品舟山海水腐蝕試驗(yàn)站 3試驗(yàn)條件（1）暴露方法a為得到最大年總太陽(yáng)輻射，在我國(guó)北方中緯度地區(qū)，與水平面形成的傾斜角應(yīng)比緯度角小10。b為得到最大年紫外太陽(yáng)輻射的暴露，在北緯400以南地區(qū)，與水平面形成的傾斜角應(yīng)為510。c與水平面成10和90之間的任何其他特定的角度。（2）暴露地點(diǎn)應(yīng)在遠(yuǎn)離樹(shù)木和建筑物的空地上，用朝南45暴露時(shí)，暴露面的東、

10、南及西方應(yīng)無(wú)仰角大于20，而北方應(yīng)無(wú)仰角大于45的障礙物，保持自然土壤覆蓋，有植物生長(zhǎng)的應(yīng)經(jīng)常將植物割短。（3）暴露階段通常在暴露前應(yīng)先預(yù)估計(jì)試樣的老化壽命而預(yù)定試驗(yàn)周期。 （三）試驗(yàn)步驟1試樣安放確保用于機(jī)械測(cè)試的試樣按其形狀的不同加以固定，確保不會(huì)因固定方法而對(duì)試樣施加應(yīng)力。在每個(gè)試樣的背面作不易消除的記號(hào)以示區(qū)別。2輻射儀和標(biāo)準(zhǔn)材料安裝應(yīng)安置在樣品暴露試驗(yàn)架的附近，藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)要靠近試樣。3氣象觀察記錄所有的氣象條件和會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的變化。4試樣的暴露在暴露期間不應(yīng)清洗試樣，如需清洗要用蒸餾水。應(yīng)定期檢查和保養(yǎng)暴露地點(diǎn)，以便記錄試樣的一般狀態(tài)。5性能變化的測(cè)定測(cè)試時(shí)要按照狀態(tài)調(diào)節(jié)要求的期

11、間盡快進(jìn)行測(cè)試，并記錄暴露終止和測(cè)試開(kāi)始之間的時(shí)間間隔。 （四）試驗(yàn)結(jié)果的表示氣候類型特 征地區(qū)熱帶氣候氣候炎熱，溫度大；年太陽(yáng)輻射總量54005800MJ/m2；年積溫8000，年降水量1500mm雷州半島以南、海南島、臺(tái)灣南部等地亞熱帶氣候濕熱程度亞于熱帶，陰雨天多；年太陽(yáng)輻射總量33005000MJ/m2；年積溫80004500，年降水量10001500mm長(zhǎng)江流域以南、四川盆地、臺(tái)灣北部等地溫帶氣候氣候溫和，沒(méi)有濕熱月；年太陽(yáng)輻射總量46005800MJ/m2；年積溫45001600，年降水量600700mm秦嶺、淮河以北黃河流域東北南部等地寒溫帶氣候氣候寒冷，冬季長(zhǎng)；年太陽(yáng)輻射總量4

12、6005800MJ/m2；年積溫1600，年降水量400600mm東北北部、內(nèi)蒙古北部、新疆北部部分地區(qū)高原氣候氣候變化大，氣壓低，紫外輻射強(qiáng)烈年太陽(yáng)輻射總量67009200MJ/m2年積溫2000，年降水量400mm青海、西藏等地沙漠氣候氣候極端干燥，風(fēng)沙大，夏熱冬冷，溫差大；年太陽(yáng)輻射總量63006700MJ/m2；年積溫4000，年降水量100mm新疆南部塔里木盆地內(nèi)蒙西部等沙漠地氏（五）影響因素1暴露場(chǎng)地、氣候區(qū)域的影響自然老化試驗(yàn)應(yīng)盡可能選與使用條件接近的場(chǎng)地進(jìn)行，需要時(shí)應(yīng)在各種不同氣候環(huán)境地區(qū)的場(chǎng)地進(jìn)行。2開(kāi)始曝露季節(jié)與曝露角的影響 少于一年暴露實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取決于進(jìn)行暴露季節(jié)，較長(zhǎng)的

13、暴露階段，季節(jié)的影響被均化，但結(jié)果仍取決于開(kāi)始暴露的季節(jié)。3使用的藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光能量的影響 塑料比常規(guī)的紡織物光加速試驗(yàn)需更長(zhǎng)暴露時(shí)間,藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)和塑料對(duì)光敏感性存在差異。4測(cè)試性能 要按選定的每項(xiàng)性能指標(biāo)和每一個(gè)暴露角來(lái)確定耐候性。 二、海水暴露試驗(yàn)海水是一種非常復(fù)雜的多組分水溶液，溶解有機(jī)物、含有懸浮泥沙、氣體、生物及腐敗有機(jī)物等；海水有海浪沖擊和潮流涌動(dòng)、海洋氣候條件也變幻莫測(cè)。這些因素都影響材料的環(huán)境適應(yīng)性。這些影響在不同海域、不同地區(qū)其綜合作用又各不相同。海水暴露試驗(yàn)就是把試樣暴露于不同的海洋環(huán)境區(qū)帶中，一定時(shí)間后，通過(guò)測(cè)定材料暴露前后性能的變化確定材料的耐候性。海水暴露試驗(yàn)對(duì)

14、研究環(huán)境條件對(duì)材料的影響、評(píng)價(jià)材料的環(huán)境適應(yīng)性，推算使用壽命具有突出的現(xiàn)實(shí)意義。（一）試驗(yàn)環(huán)境的選擇試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)選在代表性的地區(qū)海域，其海水環(huán)境因素應(yīng)能代表該海域的環(huán)境條件。水質(zhì)干凈，無(wú)明顯污染；防止大浪沖擊，中潮位波高小于0.5m。有潮汐引起的自然海流，一般流速在1m/s以下；附近無(wú)大的河口，防止大量淡水注入；隨季節(jié)有一定溫差，海生物生長(zhǎng)有變化，無(wú)冰凍期；具有進(jìn)行各種海水試驗(yàn)的良好環(huán)境條件；目前，海水暴露試驗(yàn)場(chǎng)地多建在海灣或海島海邊，一般無(wú)特殊目的不要建在易受污染的港口碼頭附近。（二）試驗(yàn)分類按環(huán)境區(qū)帶的不同特點(diǎn)，可將海水暴露試驗(yàn)分為：海面大氣暴露試驗(yàn)；海洋飛濺區(qū)暴露試驗(yàn)；海洋潮差區(qū)暴露試驗(yàn)；

15、海水（深海、淺海）全浸區(qū)暴露試驗(yàn)；海泥區(qū)暴露試驗(yàn)；長(zhǎng)尺試驗(yàn)。目前我國(guó)已經(jīng)開(kāi)展了海面大氣、飛濺、潮差和全浸暴露試驗(yàn)，也開(kāi)展了少量長(zhǎng)尺試驗(yàn)研究。美國(guó)用深潛裝置在加復(fù)雜福尼亞附近太平洋海域開(kāi)展了深達(dá)1800m的深海環(huán)境試驗(yàn)（三）試驗(yàn)場(chǎng)地試驗(yàn)場(chǎng)地有海面平臺(tái)、碼頭、棧橋等。浮動(dòng)式試驗(yàn)場(chǎng)地有艦船、浮筏、浮筒等。試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)有足夠的空間放置暴露、貯存試驗(yàn)裝置和環(huán)境因素監(jiān)測(cè)裝置。 圖為多種試樣在艦船上進(jìn)行暴露試驗(yàn)的情況 （四）試驗(yàn)設(shè)施1試驗(yàn)暴露架海面大氣區(qū)推薦使用戶外固定式大氣暴露架；在飛濺和潮差區(qū)，對(duì)于平板試樣，推薦使用棚欄式掛片架；全浸區(qū)使用吊籠式試驗(yàn)裝置。大氣區(qū)固定方式，可以直接牢固安裝在試驗(yàn)場(chǎng)所內(nèi)，飛濺

16、區(qū)的試驗(yàn)架可采用升降式或掛式固定在試驗(yàn)場(chǎng)地上。2環(huán)境因素監(jiān)測(cè)設(shè)備和儀器氣象因素的測(cè)定儀器、海水溫度測(cè)試儀、測(cè)定大氣成分和海水性能的取樣器及海水環(huán)境因素檢測(cè)設(shè)備和儀器等。3其他如大型海面平臺(tái)，艦船，可仿照陸地環(huán)境建造棚庫(kù)工船艙、集裝箱進(jìn)行貯存試驗(yàn)或棚、庫(kù)暴露試驗(yàn)及其相關(guān)研究。（五）試樣固定方式試樣有兩種固定方式，即串掛法和單掛法。串掛法是用物全浸、潮差試樣單掛法用于飛濺區(qū)和長(zhǎng)尺連接試樣。海水全浸試驗(yàn)的框架和吊籠 海水間浸試驗(yàn)的框架和平臺(tái) 三、土壤現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)試驗(yàn)是在室外的土壤中埋設(shè)各種不同尺寸、不同材料試件，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵?guī)定，按試驗(yàn)周期進(jìn)行土壤環(huán)境因素測(cè)量、材料試件的性能測(cè)試和研究。1試驗(yàn)?zāi)康脑擃?/p>

17、試驗(yàn)主要針對(duì)材料和地下工程設(shè)施在土壤中的腐蝕進(jìn)行考核和研究。研究各類土壤的腐蝕性，為工程實(shí)施提供防護(hù)依據(jù)；研究材料及地下設(shè)施在土壤中的性能變化規(guī)律性；研究土壤腐蝕的主要環(huán)境因素及其規(guī)律；研究土壤環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)；為實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)方法提供對(duì)比數(shù)據(jù)。2試驗(yàn)場(chǎng)地的選擇場(chǎng)地選在能代表土壤類型的環(huán)境和地區(qū)，根據(jù)土壤分類的土壤類型、理化性質(zhì)、地區(qū)氣候條件、地下建筑物的發(fā)展?fàn)顩r、交通及管理的方便條件等選擇。3試驗(yàn)（1）在試驗(yàn)場(chǎng)地內(nèi)開(kāi)挖埋藏試樣坑，坑的大小也隨試樣大小、數(shù)量而定；（2）挖出來(lái)的土按土壤層次放置，回填時(shí)按原層次回填，力求回填土的厚度與密度和原地相同。（3）根據(jù)試樣的類別、種類、數(shù)量，把試樣有序地投放

18、在坑內(nèi)。（4）回填前必須繪出試樣位置圖或照相，投試完成后，應(yīng)在試坑四周設(shè)立永久性標(biāo)志，繪制出現(xiàn)所在地區(qū)的方位。 4試樣的開(kāi)挖根據(jù)試驗(yàn)取樣周期，對(duì)試樣進(jìn)行開(kāi)挖；開(kāi)挖時(shí)應(yīng)把試樣上部土壤除去，同時(shí)測(cè)量氧化還原電位；按要求進(jìn)行取樣、記錄，采集土樣用于理化和微生物分析；對(duì)試樣外觀狀況初步觀察、記錄，并包裝試樣；運(yùn)到指定地點(diǎn)進(jìn)行性能測(cè)試和分析。5試樣性能測(cè)試和分析清除試件表面的泥土，進(jìn)行外觀檢查，進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)和性能測(cè)試。對(duì)于電纜和光纜試樣，一般進(jìn)行外護(hù)層吸水率、拉伸強(qiáng)度、體積電阻系數(shù)、介質(zhì)損耗正切值和介電系數(shù)及力學(xué)性能的測(cè)試。并進(jìn)行外護(hù)層試樣工頻擊穿強(qiáng)度和耐電壓試驗(yàn) 第三節(jié) 熱老化試驗(yàn)一、常壓法熱老化實(shí)驗(yàn)

19、常壓法熱老化實(shí)驗(yàn)又稱為熱空氣曝露試驗(yàn)，是用于評(píng)定材料耐熱老化性能的一種簡(jiǎn)便的人工模擬加速環(huán)境試驗(yàn)方法，能在較短時(shí)間內(nèi)評(píng)定材料對(duì)高溫的適應(yīng)性。GB/T 7141-92塑料熱空氣暴露試驗(yàn)方法。 （一）原理與方法要點(diǎn)將塑料試樣置于給定條件（溫度、風(fēng)速、換氣率等）的熱老化試驗(yàn)箱中，使其經(jīng)受熱和氧的加速老化作用。通過(guò)檢測(cè)暴露前后性能的變化，評(píng)定塑料的耐熱老化性能。1試驗(yàn)裝置2試樣試樣的形狀與尺寸應(yīng)符合有關(guān)塑料性能檢測(cè)方法的規(guī)定。每周期每組試樣一般不少于5個(gè)，試驗(yàn)周期數(shù)根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目而定，一般不少于5個(gè)。3試驗(yàn)條件試樣在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（正常偏差范圍）中進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)；試驗(yàn)溫度根據(jù)材料的使用要求和試驗(yàn)?zāi)康拇_定；溫度均

20、勻性要求溫度分布的偏差1%（試驗(yàn)溫度）；平均風(fēng)速在0.51.0m/s內(nèi)選取，允許偏差為20%；換氣率根據(jù)試樣的特性和數(shù)量在1100次/h內(nèi)選??；試驗(yàn)周期及期限按預(yù)定目的確定取樣周期數(shù)及時(shí)間間隔，也可根據(jù)性能變化加以以調(diào)整。（二）試驗(yàn)步驟1調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱試驗(yàn)箱溫度：溫度測(cè)量點(diǎn)共9點(diǎn),將溫度升到試驗(yàn)溫度，恒溫1小時(shí)以上，至溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后開(kāi)始測(cè)定。每隔5分鐘記錄溫度讀數(shù)，共5次。計(jì)算這45個(gè)讀數(shù)的平均值作為箱溫。試驗(yàn)箱風(fēng)速：以測(cè)定風(fēng)速時(shí)的室溫作為測(cè)定溫度，測(cè)定各點(diǎn)風(fēng)速后，計(jì)算27點(diǎn)測(cè)定位置的風(fēng)速平均值作為試驗(yàn)箱的平均風(fēng)速。試驗(yàn)箱換氣率：調(diào)節(jié)進(jìn)出氣門的位置，到換氣率達(dá)到所需要求。2安置試樣 試樣編號(hào)、

21、測(cè)量尺寸，將試樣掛置于試驗(yàn)箱的網(wǎng)板或試樣架上。3升溫計(jì)時(shí) 將試樣置于常溫的試驗(yàn)箱中，逐漸升溫到規(guī)定溫度后開(kāi)始計(jì)時(shí)。4周期取樣及性能測(cè)試（三）結(jié)果表示1性能評(píng)定 應(yīng)選擇對(duì)塑料材料應(yīng)用最適宜或反映老化變化較敏感的一種或幾種性能的變化來(lái)評(píng)定其熱老化性能：通過(guò)目測(cè)，外觀變化；質(zhì)量（重量）變化；力學(xué)性能變化；光學(xué)性能變化；電性能變化；其他性能變化。2結(jié)果表示試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)包括試樣暴露前后各周期性能的測(cè)定值、保持率或變化百分率等。（四）影響因素1試驗(yàn)溫度選擇 原則：在不造成嚴(yán)重變形、不改變老化反應(yīng)歷程的前提下，盡可能提高試驗(yàn)溫度，以期在較短的時(shí)間內(nèi)獲得可靠的結(jié)果。通常選取的溫度上限：對(duì)熱塑性塑料應(yīng)低于軟化點(diǎn)，

22、熱固性塑料應(yīng)低于其熱變形溫度；易分解的塑料應(yīng)低于其分解溫度。溫度下限。2試驗(yàn)箱溫度變動(dòng)、風(fēng)速、換氣率的影響 溫度的變動(dòng)是影響熱老化結(jié)果最重要的因素風(fēng)速對(duì)熱交換率影響明顯盡可能用小的換氣率3試樣放置4評(píng)定指標(biāo)的選擇 二、高壓氧和高壓空氣熱老化試驗(yàn)介紹硫化橡膠熱氧老化試驗(yàn)方法管式儀法 （一）原理及試驗(yàn)要點(diǎn)試驗(yàn)原理:將試樣暴露在高溫和高壓氧氣的環(huán)境中，老化后測(cè)定其性能，并與未老化試樣的性能做比較。1試驗(yàn)裝置：管式儀由氧氣壓力容器、加熱介質(zhì)和恒溫控制器等組成。 氧氣壓力容器是試樣進(jìn)行熱氧老化試驗(yàn)的空間，是用不銹鋼制成的試管式容器，能保持加壓氧氣環(huán)境，設(shè)有放置試樣的吊架。恒溫器是由加熱裝置（例如鋁?。?、

23、恒溫控制系統(tǒng)和超溫報(bào)警器組成。在放置氧氣壓力容器附近設(shè)有測(cè)量溫度裝置。在通入氧氣管道上裝有測(cè)量試驗(yàn)容器內(nèi)氧氣壓力的壓力表。加熱介質(zhì)可選用如水、空氣或鋁，油或者可燃液體不應(yīng)作為加熱介質(zhì)使用。 2試樣試樣的制備應(yīng)符合GB/T13939-1992的有關(guān)規(guī)定。只有規(guī)格相同的試樣才能做比較。測(cè)定老化前和老化后性能的試樣都不應(yīng)少于3個(gè)。試樣在測(cè)試前應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。3試驗(yàn)條件試驗(yàn)溫度一般用701。根據(jù)材料的特性和應(yīng)用場(chǎng)合，也可用801或其他溫度；試驗(yàn)壓力，氧氣壓力容器中氧氣的壓力應(yīng)為2.10.1Mpa；試驗(yàn)時(shí)間根據(jù)橡膠的老化速率加以選擇，一般規(guī)定為24h或24h的倍數(shù)。（二）試驗(yàn)步驟1安裝試樣將試

24、樣按自由狀態(tài)垂直掛在氧氣壓力容器內(nèi)為防止橡膠配合劑遷移污染，應(yīng)避免不同配方試樣在同一容器內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。2儀器預(yù)熱、進(jìn)行測(cè)試接通電源，加熱,試驗(yàn)溫度恒定時(shí)，充入氧氣，開(kāi)始計(jì)算老化時(shí)間。試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定時(shí)間，取出試樣3狀態(tài)調(diào)節(jié)老化后的試樣在測(cè)試性能前，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。4性能測(cè)試試樣進(jìn)行性能測(cè)試，除非另有規(guī)定，一般測(cè)定拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、扯斷伸長(zhǎng)率和硬度等性能。（三）試驗(yàn)結(jié)果表示試驗(yàn)結(jié)果以試樣的性能百分率表示： 硬度變化差值計(jì)算 P，試樣性能變化百分率，；O，未老化試樣的性能初始值；A，老化后試樣的性能測(cè)定值。 HP，老化后的試樣硬度變化差值；HO，未老化試樣的硬度初始值；HA，老化后試樣的硬度

25、測(cè)定值。 三、恒定濕熱條件的曝露試驗(yàn)在某些特定的環(huán)境中，如地下工廠、高濕熱廠房、通風(fēng)不良的倉(cāng)庫(kù)等，材料的濕熱老化更明顯。 濕熱暴露試驗(yàn)是一種塑料或橡膠加速老化試驗(yàn)方法。 濕熱老化性能檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)膠試件 （一）試驗(yàn)原理與方法要點(diǎn)原理：將材料暴露于潮濕的熱空氣環(huán)境中，經(jīng)受濕熱作用一般會(huì)發(fā)生性能變化，通過(guò)測(cè)定在規(guī)定環(huán)境條件下曝露前后的一些性能或外觀變化，可評(píng)價(jià)材料的耐濕熱性能。1試驗(yàn)裝置 主要設(shè)備為濕熱試驗(yàn)箱 2試驗(yàn)條件試驗(yàn)溫度一般為402（為加速可適當(dāng)提高但不得超過(guò)70），相對(duì)濕度為93%，也可按有關(guān)技術(shù)規(guī)范及各方面協(xié)議規(guī)定；試驗(yàn)周期根據(jù)材料的用途確定選取，也可預(yù)定出性能終止值再選取周期，一般周期數(shù)

26、不少于5個(gè)，試驗(yàn)用水應(yīng)為去離子水或蒸餾水；試驗(yàn)狀態(tài)調(diào)節(jié)3試樣試樣應(yīng)是邊長(zhǎng)501mm，厚30.2mm的正方體，也可用相同表面積的矩形試樣 （二）試驗(yàn)步驟1調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱 按試驗(yàn)條件的要求調(diào)節(jié)濕熱試驗(yàn)箱溫度及濕度。2投放試樣 3周期取樣4暴露后的處理5性能測(cè)定質(zhì)量變化尺寸變化目測(cè)外觀變化物理性能的變化（三）影響因素1試驗(yàn)裝置 試驗(yàn)裝置操作時(shí)要保持溫度、濕度相對(duì)穩(wěn)定，不超過(guò)允許偏差2環(huán)境溫度 當(dāng)溫度升高時(shí)，材料濕熱老化將加速。3試樣 試樣表面較粗糙，試樣的表面積加大，會(huì)造成單位面積上質(zhì)量的變化減小，同時(shí)吸濕量加大4測(cè)試性能的選擇 不同材料、不同性能的指標(biāo)變化對(duì)濕熱敏感度不同，試驗(yàn)時(shí)要根據(jù)不同材料選擇適當(dāng)

27、的性能或尺寸、外觀變化結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)其耐濕熱性能。第七章 老化性能測(cè)試第四節(jié) 人工氣候及其它老化實(shí)驗(yàn) 一、人工氣候老化實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)方法，是采用模擬和強(qiáng)化大氣環(huán)境的主要因素的一種人工氣候加速老化試驗(yàn)方法。它是在自然氣候曝露試驗(yàn)方法基礎(chǔ)上，為克服自然氣候曝露試驗(yàn)周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的，可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得近似于常規(guī)大氣曝露結(jié)果。根據(jù)光源的不同，實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)方法又分為三種：開(kāi)放式碳弧燈法、氙弧燈法、熒光紫外燈。（一）試驗(yàn)原理及試驗(yàn)要點(diǎn)1原理：通過(guò)測(cè)定試樣表面的輻照度或輻照量與試樣性能的變化，評(píng)定材料耐候性。2.試驗(yàn)裝置由試驗(yàn)箱和輻射測(cè)量?jī)x組成（1）試驗(yàn)箱也稱人工氣候箱，包括：光源 試樣架 潤(rùn)濕裝置控濕裝置 溫度傳感器 程控裝置 （2）輻射測(cè)量?jī)x 是一種用光電傳感來(lái)測(cè)量試樣表面輻照度與輻照量；通常使用300400nm或300800nm范圍內(nèi)的輻照度。 （二）試驗(yàn)條件1光源：選擇原則是要求人工光源的光譜特性應(yīng)與導(dǎo)致材料老化破壞最敏感的波長(zhǎng)相近，并結(jié)合試驗(yàn)?zāi)康暮筒牧系氖褂铆h(huán)境來(lái)考慮。2溫度：以材料在使用環(huán)境中材料表面最高溫度為依據(jù)，稍微高一些，多選633。3相對(duì)濕度：以材料在使用環(huán)境所在地年平均相對(duì)濕度為依據(jù)，通常在5070范圍選擇。