塑料制品在使用、加工及贮存过程中，由于受到外界的各种因素，如光、氧、热、辐射、臭氧、雨水及细菌等的作用，引起其化学结构的破坏，使原有的优良性能丧失，这种现象通称为老化。塑料老化的主要表现为外观上的变色、失光、龟裂等，理化性能如力学性能、电性能改变等。其老化试验大致可分为两类：自然暴露老化试验和人工加速老化试验。 一、自然暴露老化试验 自然暴露老化试验是在自然环境条件下进行的老化试验。 塑料常用的方法有： 1.大气暴露试验：GB/T3681—2000（等效ISO877:1994）《塑料大气暴露试验方法》；GB/T17603—1998（等效采用ASTMD5272：1992）《光解性塑料户外暴露试验方法》。 2.在玻璃板过滤后的日光下间接暴露试验：GB/T14519—1993（参照ISO877：1976）《塑料在玻璃板过滤后的日光下间接暴露试验方法》。 自然暴露老化试验比较接近实际使用环境，所做的耐候性评价较为可靠，人工气候老化试验的结果也要通过自然老化试验来验证，因而自然老化是一个基础方法。但自然老化试验速度慢，周期长，且受环境因素的影响大，因此其应用范围有限，现在更多地是采用实验室人工模拟加速老化试验的方法。 二、人工老化试验 人工老化试验是指采用模拟和强化大气环境中主要因素的一种人工加速老化试验方法，可以在较短的时间内获得近似常规大气暴露的结果。这一方法模拟大气环境中的阳光辐射、温度、湿度、雨淋等条件作用的过程中发生的各种外观或性能的变化情况。 1.试验前准备 试样在试验前应按实际使用的大致条件进行状态调节，同时检查试样的外观光泽、颜色等指标，并做好记录；每组样品应制备适当数量的一致性试样（一般为4个），一个留存用作标准试样，其余投入人工老化试验；所有试样应以适宜的方式作永久性标志，必要时试样的边缘涂以机械强度高的保护性涂料；试样在准备过程中应确保漆膜表面洁净无污物，可使用酒精进行清洁并戴一次性手套进行操作。 2.光源选择 光源选择的原则是人工光源的光谱特性应与导致材料老化破坏最敏感的波长相近，并结合试验目的和材料的使用环境来综合考虑。研究表明，日光的近紫外线区（300～400nm）波长范围的辐射是引起塑料老化降解的主要因素。通常紫外辐射强度增大，材料的老化速率加快。因此，人工光源紫外区的能谱分布越接近太阳在此区间的谱线，光源的模拟性就越好。现在国际上推荐3种光源：氙弧灯、碳弧灯、荧光紫外灯。 3.试验温度设定 试验温度的设定，应以材料使用环境的最高气温为依据，通常选择在50℃左右。氙灯黑板温度的选择应以材料在使用环境中材料表面的最高温度为依据，一般多选择在（63±3）℃。试样辐照温度不可过高，特别是对温度敏感的材料。因为温度过高，试验结果可能不是因光照引起的老化，而是热效应的结果。因此，氙灯老化时要注意防止试样过热；对于开放式碳弧灯而言，则要加强空气流动，以免温升过高。 4.相对湿度设定 相对湿度对材料老化的影响因材料品种的不同而有所区别，相对湿度的设定应以材料所在使用环境的年平均相对湿度为依据，通常选择在50％～70%。 5.降雨或凝露周期选择 降雨周期的选择以自然气候的降雨数据为依据。国际上降雨时间/不降雨时间多选18min/102min或12min/48min、3min/17min、5min/25min。但以凝露形式存在的水分对加速暴露试验可能影响更大，因此以明暗周期循环的暴露往往要规定凝露时间。 6.辐照度选择 不同种类的塑料对光谱的吸收是有选择性的，即有其特别敏感的光谱区。过高的辐照度并不一定能加速老化降解，反而可能造成意想不到的结果。因此，辐照度的选择应适宜。 |
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