為您介紹塑料的環(huán)境老化實驗

一、概述：
所謂人工光源（實驗室光源或人工氣候）曝露實驗辦法，是通過模仿和強化大氣環(huán)境中一些首要致老化要素，而到達人工加快意圖的老化實驗辦法[1]。因為實踐出產(chǎn)中對資料耐候性的評價的急迫需要，一些人工光源設(shè)備被用來加快老化。這些光源都包含：（通過濾的）寬頻氙弧燈、熒光紫外燈、金屬鹵化物燈（metal halide lamps）和開放式碳弧燈；還有一些不常常運用的光源，它們包含：汞蒸氣燈、鎢燈（tungsten lamp）[4]。中國1997年公布的國家規(guī)范GB/T 16422-1.2.3（等效ISO 4892，1994）中規(guī)定了zui常用的氙燈、熒光紫外燈、開放式碳弧燈三種光源的曝露實驗辦法。
二、通則
1.成果的偏差
鑒于資料在實在環(huán)境中老化的復(fù)雜性（日光輻射的特性和能量隨地址、時刻而改變，溫度，溫度的周期改變等），為削減重復(fù)曝露實驗成果的區(qū)別，在特定地址的天然曝露實驗應(yīng)至少接連曝露兩年。經(jīng)歷標明，實驗室光源與特定地址的天然曝露實驗成果之間的有關(guān)性，只適用于特定種類和配方的資料和特定的功用，和其有關(guān)性已為曩昔實驗所證實了的場合。
2.實驗意圖
 通過模仿天然陽光下長期曝露作用的加快實驗，以取得資料耐候性的成果。為了得到曝露全過程完好的特性，需測定試樣在若干曝露期間的功用改變。
 用于斷定不一樣批次資料的質(zhì)量與已知對照樣是不是一樣的實驗。
 按照規(guī)定的實驗辦法評價功用改變，以斷定資料是不是合格。
3.實驗設(shè)備
    實驗室光源曝露實驗的設(shè)備通常應(yīng)包含實驗箱（包含：光源、試樣架、潮濕設(shè)備、控濕設(shè)備、溫度傳感器、程序控制設(shè)備等）、輻射測量儀、指示或記載設(shè)備等幾個首要有些及其必要的輔佐配套設(shè)備。
4. 實驗條件的挑選
    實驗室光源曝露實驗條件的挑選首要包含：光源、溫度、相對濕度、及噴水（降雨）周期等它們的挑選依據(jù)及通常斷定辦法如下:
a. 光源的挑選
    光源的挑選是全部實驗的核心有些，其準則有二：一是需求人工光源的光譜特性與致使資料老化破壞zui靈敏的日光能量散布相近，即模仿性好；二是需求在盡量短的時刻內(nèi)取得近似與慣例天然曝露的成果，即加快作用好。
若思考實驗成果的準確性，在資料靈敏的紫外區(qū)，氙燈的光譜特性與日光的zui為挨近，是當前*的理想光源。但思考氙燈老化箱作業(yè)的本錢，紫外熒光燈或許更適合中國一些中小企業(yè)和普通高校做老化實驗研討。而用于滅菌或別的用途的高壓或低壓汞燈在沒有恰當濾光片時，富含許多天然光中沒有的紫外成分，不適合通常的老化實驗。這兒的‘通常’指大氣層內(nèi)運用的塑料制品的老化實驗，因為模仿的都是穿過大氣層的紫外輻射。用這些實驗辦法模仿宇航用塑料制品，理論上會有一定差錯。
b. 溫度的挑選
   空氣溫度的挑選，應(yīng)以資料在運用中遇到的zui高溫度為依據(jù)，比之稍高一些，常選50℃擺布。黑板溫度的挑選以資料在運用環(huán)境中資料外表的zui高溫度為依據(jù)，比之稍高，多選63±3℃。
c. 相對濕度的挑選
    相對濕度對資料老化的影響因資料的種類不一樣而異，以資料在運用環(huán)境所在地年平均相對濕度為依據(jù)，通常在50%～70%規(guī)模挑選
三、國內(nèi)外規(guī)范：
國內(nèi)外在人工光源實驗辦法上也現(xiàn)已做了許多研討，下面是ISO和ASTM現(xiàn)已制定的一些實驗辦法規(guī)范：
規(guī)范編號
標題
ISO 4892-1,2,3,4
 
GB/T 16422
四、塑料-實驗室光源曝露辦法
通則
氙弧燈
熒光紫外燈
開放式碳弧燈
ASTM G26
非金屬資料氙弧燈曝露設(shè)備操作規(guī)范（有或無噴淋）
ASTM G53
非金屬資料濃縮熒光紫外燈曝露/噴淋設(shè)備引薦操作
ASTM G151
非金屬資料（實驗室光源）加快測驗設(shè)備曝露規(guī)范操作
 
四、實驗儀器的準備
     氙燈和熒光紫外燈中，熒光紫外燈操作簡潔且已運用一段時刻，運轉(zhuǎn)對比穩(wěn)定；但氙燈老化箱尚處于試運轉(zhuǎn)期間，且控制復(fù)雜，各項操作還有待了解，實驗室環(huán)境還不*符合操作手冊的需求。
A.氙燈老化箱
      氙燈老化箱其時存在的疑問首要是：因測驗箱溫度過高常常致使的主動停機。
水的疑問的首要原因應(yīng)是北京地區(qū)自來水中礦物質(zhì)含量過高，可思考增加一套預(yù)過濾設(shè)備。測驗箱溫度過高，依據(jù)操作手冊第四章所述，可采納的措施有：查看鼓風機是不是作業(yè)、查看節(jié)氣閥、進行輻射校準、進步箱溫上限、重置測驗箱安全調(diào)溫器。

咱們所做的作業(yè)有：
a 裝置排氣體系：咱們按操作手冊需求規(guī)劃制造了排氣體系。體系選用具有過流保護的三相溝通電機，排氣罩按需求位于儀器上方46㎝[12]。
b 制造試樣背板：本實驗選用的均為通明薄膜，氙燈老化箱對通明試樣加背板的測驗還處于空白。背板能在多大程度上加強輻射，還沒有有關(guān)的數(shù)據(jù)。特別加一組有背板試樣作為對比。
B.紫外老化箱
   對紫外老化箱的準備首要的因為其試樣架過長，做羰基指數(shù)測驗時須拆下試樣，那樣可能對試樣形成不必要的破壞，影響測驗數(shù)據(jù)的準確性。咱們試圖別的做一個可彈性或折疊的試樣架，但是，通過實驗把氙燈老化箱用的試樣架掛在紫外老化箱試樣架上，能夠確保試樣在試樣過程中相對方位不變，可滿意羰基指數(shù)測驗和測驗辦法對比的需求。
咱們所做的作業(yè)有：

a 清潔燈管、測驗箱。因為水質(zhì)太差，燈管上積有一層硬質(zhì)水垢。雖然儀器在燈管外部測光強，水垢對輻射的影響不大。但長時刻會縮短燈管的壽數(shù)。咱們用稀硫酸擦去了燈管外表水垢。別的，噴淋體系用的也是自來水，大多數(shù)噴頭均不能有效將水分散均勻噴在試樣上，這樣必然會帶來一些差錯。咱們將每一個噴頭均拆開清潔，處理了噴水不均的疑問。

b 制造背板。（與1的b一樣）

C. 實驗設(shè)定：
（1）．紫外老化箱沒有預(yù)置有關(guān)規(guī)范的功用，可設(shè)置的參數(shù)較氙燈為少，為便于對比，咱們把首要參數(shù)設(shè)定為與氙燈相近：
所用燈管： Q-Panel Lab出產(chǎn)UVA-340
測驗箱溫度： 45 ℃（氙燈為40 ℃，但紫外zui低為45 ℃）
輻射： 0.5 W/㎡/nm
噴水周期： 18分鐘
無噴水周期： 102分鐘
（2）．每隔一段時刻取樣，記載取樣時的曝露時刻，進行功用測驗。