什么是老化試驗(yàn)？老化測試機(jī)構(gòu)

一、什么是老化試驗(yàn)？

老化試驗(yàn)主要是指針對(duì)橡膠、塑料產(chǎn)品、電器絕緣材料及其他材料進(jìn)行的熱氧老化試驗(yàn)；或者針對(duì)電子零配件、塑化產(chǎn)品的換氣老化試驗(yàn)。

老化試驗(yàn)又分為溫度老化、陽光輻照老化、加載老化等等。

高溫老化一般分幾個(gè)等級(jí)進(jìn)行，工業(yè)的一般用70度，4個(gè)小時(shí)，15度一個(gè)等級(jí)，一般有40度、55度、70度、85度幾個(gè)等級(jí)，時(shí)間一般都是4個(gè)小時(shí)。

根據(jù)老化試驗(yàn)產(chǎn)品的多少分為2種方法測試：

老化試驗(yàn)方法有如下7種

目前，研究高分子材料的老化試驗(yàn)方法有很多，主要包括氣候老化試驗(yàn)，紫外老化試驗(yàn)，臭氧老化試驗(yàn)，熱空氣老化試驗(yàn)，高低溫交變老化試驗(yàn)，濕熱老化試驗(yàn)，介質(zhì)老化試驗(yàn)，鹽霧老化試驗(yàn)等。

1、氣候老化試驗(yàn)

所謂氣候老化試驗(yàn)就是將高分子材料試驗(yàn)樣品暴露于大氣環(huán)境條件下，從而獲得材料樣品在大氣環(huán)境暴露下的老化規(guī)律，對(duì)高分子材料的性能進(jìn)行分析，并預(yù)測其使用壽命的一種研究方法。

氣候老化試驗(yàn)又可以分為兩種：

其中一種便是自然暴露試驗(yàn)，即將高分子材料試驗(yàn)樣品暴露于真實(shí)的大氣環(huán)境下，以獲得材料在真實(shí)環(huán)境下的老化行為，這種老化試驗(yàn)方法所獲得的老化信息最為準(zhǔn)確，是獲得高分子材料老化行為的最為有效的方法，但是這種試驗(yàn)方法周期時(shí)間太長，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。在美國的佛羅里達(dá)州、中國的萬寧、漠河以及武漢等地都有人進(jìn)行過為期超過一年的大氣暴露試驗(yàn)。

另外一種便是人工氣候老化試驗(yàn)，人工氣候老化試驗(yàn)即是指人通過在室內(nèi)對(duì)真實(shí)大氣環(huán)境條件進(jìn)行模擬或者是加強(qiáng)某一環(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，這又被稱為人工模擬老化或者人工加速老化。人工氣候老化通常是在人工氣候老化箱內(nèi)進(jìn)行的。通常使用的人工氣候老化箱主要有氙燈氣候老化老化箱、熒光燈氣候老化試驗(yàn)箱以及碳弧燈氣候老化試驗(yàn)箱等。這幾種氣候老化試驗(yàn)箱都是從光照、溫度、濕度、雨水或者凝露等主要?dú)夂蛞蛩貙?duì)自然環(huán)境因素進(jìn)行模擬或加強(qiáng)而實(shí)現(xiàn)材料老化的。此外，材料的老化試驗(yàn)還要依據(jù)一定的測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開展。

2、紫外老化試驗(yàn)

太陽光中的紫外光，由于其所具備的光能與高分子化學(xué)鍵的鍵能相當(dāng)，能夠引起高分子化合物鏈的斷裂，是導(dǎo)致高分子材料老化降解的主要因素。紫外老化試驗(yàn)即是指將高分子材料老化試驗(yàn)樣品置于紫外光場下，進(jìn)行暴露，從而獲得高分子材料老化行為及規(guī)律的試驗(yàn)方法。通常紫外老化試驗(yàn)會(huì)規(guī)定，紫外區(qū)及輻照強(qiáng)度，比如40W/m2，在300nm—400nm波長范圍內(nèi)等。紫外老化試驗(yàn)所使用的光源通常有氙燈、熒光燈、氚燈以及氘燈等，其中氙燈能夠很好地模擬太陽光譜，熒光燈能夠很好的模擬太陽光中的紫外光譜，氚燈所提供的能量較強(qiáng)，一般用于做加速老化試驗(yàn)。

3、臭氧老化試驗(yàn)

臭氧是大氣中及其稀少的氣體，但是其卻對(duì)高分子材料的破壞力極強(qiáng)，臭氧能夠與高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)中的不飽和鍵以及還原性基團(tuán)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致高分子材料發(fā)生氧化降解，從而失去使用價(jià)值。尤其是對(duì)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，它能夠分解出活性更強(qiáng)的原子氧，與橡膠分子中的雙鍵進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致橡膠發(fā)生老化，出現(xiàn)龜裂、變脆等現(xiàn)象。高分子材料的臭氧老化試驗(yàn)通常在臭氧老化試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行，臭氧由臭氧發(fā)生器提供，其濃度可通過混合器與空氣混合進(jìn)行調(diào)節(jié)，臭氧的濃度一般根據(jù)材料實(shí)際使用所處的環(huán)境條件來確定。另外，臭氧老化箱內(nèi)的溫度、濕度等因素也可進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到試驗(yàn)的目的，獲取材料的耐臭氧老化性能以及臭氧老化行為與規(guī)律。

4、熱空氣老化試驗(yàn)

熱是導(dǎo)致高分子材料發(fā)生老化的主要因素之一，熱可以加速高分子鏈的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致高分子鏈的斷裂，產(chǎn)生活性自由基，使其發(fā)生自由基鏈反應(yīng)，導(dǎo)致高分子發(fā)生降解或交聯(lián)，熱空氣老化試驗(yàn)是評(píng)價(jià)高分子材料，研究高分子材料耐老化性能的主要試驗(yàn)方法之一，通常在恒溫鼓風(fēng)干燥試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行。干燥箱內(nèi)溫度可根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行設(shè)定，高分子材料暴露于干燥性內(nèi)定期取樣，進(jìn)行測試，以獲取高分子材料的老化行為與規(guī)律，從而有針對(duì)性的對(duì)高分子材料進(jìn)行改性，提高其使用性能。

5、溫度交變老化試驗(yàn)

溫度是導(dǎo)致高分子材料老化的又一重要因素，對(duì)于高分子膠黏劑而言，高溫可以加速高分子膠黏劑鏈的運(yùn)動(dòng)速率，低溫則可以導(dǎo)致高分子膠黏劑產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，高低溫交變導(dǎo)致高分子膠黏劑發(fā)生鏈的斷裂，發(fā)生老化降解。對(duì)于橡膠而言，高溫可加速分子鏈的熱運(yùn)動(dòng)，使橡膠發(fā)生交聯(lián)，低溫可導(dǎo)致橡膠分子鏈的凍結(jié)，使其變脆，彈性下降，發(fā)生老化。高低溫交變老化試驗(yàn)是評(píng)價(jià)高分子材料耐溫性能的老化試驗(yàn)方法，通常在溫度交變老化試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行，從某一溫度T1（一般為室溫）以恒定的升溫速率升溫至某一溫度T2，維持T2溫度一定時(shí)間，然后再以恒定的降溫速率，降溫降至某一溫度T3，維持T3溫度一定時(shí)間，然后在升溫至T1，此為一個(gè)溫度循環(huán)。循環(huán)周期長短，可根據(jù)具體試驗(yàn)要求而定。

6、濕熱老化試驗(yàn)

濕熱老化試驗(yàn)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，水分能夠滲透到高分子材料內(nèi)部，導(dǎo)致高分子材料發(fā)生溶脹，部分親水性基團(tuán)發(fā)生水解，導(dǎo)致高分子材料發(fā)生老化降解。另外，水分滲入到高分子材料內(nèi)部，還能夠?qū)е赂叻肿硬牧蟽?nèi)部的添加劑，如增塑劑、配合劑以及其它物質(zhì)的溶解與遷移，影響高分子材料的機(jī)械性能。在高熱的作用下，熱又可以促進(jìn)水分的這種滲透作用，熱促進(jìn)高分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇，分子間作用力減小，促進(jìn)了水分的滲透作用，加速了高分子材料的降解[1]。不同的高分子材料有不同的配方，所以他們的濕熱老化機(jī)理也不盡相同，濕熱老化試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)要根據(jù)不同的高分子材料，選用不同的老化標(biāo)準(zhǔn)。濕熱老化試驗(yàn)通常在濕熱老化試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行，溫度和濕度可以根據(jù)試驗(yàn)要求自行設(shè)定。

7、介質(zhì)老化試驗(yàn)

某些高分子材料在使用的過程中要長期在某種介質(zhì)中浸泡，比如長期從事海上作業(yè)或海底作業(yè)的裝備上的高分子材料要長期在海水中浸泡，航空飛機(jī)某些部件要長期接觸航空燃油等，這都要求高分子材料擁有較強(qiáng)的耐介質(zhì)老化性能。耐介質(zhì)老化老化試驗(yàn)是評(píng)價(jià)高分子材料耐介質(zhì)老化性能，預(yù)測其在某種介質(zhì)中的壽命等常用的一種試驗(yàn)方法。老化試驗(yàn)所使用的介質(zhì)，可以根據(jù)高分子材料具體所使用的環(huán)境進(jìn)行配制，可以是人造海水、鹽水、雨水、酸堿溶液、燃油以及其它有機(jī)溶劑等等。

三、老化試驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

ASTM D4329-05塑料紫外光暴露試驗(yàn)方法

ASTM D4459-06室內(nèi)用塑料氙弧光暴露試驗(yàn)方法

ASTM D638-08塑料拉伸性能的試驗(yàn)方法

ASTM G154-06非金屬材料UV老化的儀器操作方法

ASTMD2565-99 (2008)塑料暴露試驗(yàn)用有水或無水氙弧型曝光裝置的操作

ASTMD3045-92(2003)無負(fù)荷塑料制品的熱老化

ASTMG155-05a非金屬材料氙弧燈老化的儀器操作方法

GB/T 1865-1997/ISO 11341:1994色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射曝露（濾過的氙弧輻射）

GB/T 11206-89硫化橡膠老化表面龜裂試驗(yàn)方法

GB/T 12831-1991/ISO 4665/3-87硫化橡膠人工氣候老化（氙燈）試驗(yàn)方法

GB/T 13642-1992/ISO 1431/2-82硫化橡膠耐臭氧老化試驗(yàn) 動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)法

GB/T 13938-1992硫化橡膠自然儲(chǔ)存老化試驗(yàn)方法

GB/T 14274-1993/ISO 2440-83高聚物多孔彈性材料加速老化試驗(yàn)方法

GB/T 14519-1993塑料在玻璃過濾后的日光下間接試驗(yàn)方法

GB/T 14831-1993乳膠制品蒸汽老化試驗(yàn)方法

GB/T 15255-1994/ASTM D750-85硫化橡膠人工氣候老化（碳弧燈）試驗(yàn)方法

GB/T 15596-1995/ISO 4582-80塑料曝露于玻璃下日光或自然氣候或人工光后顏色和性能變化的測定

GB/T 16422.4-1996/ISO4892-4: 1994塑料實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)方法，第4部分：開放式碳弧燈

GB/T 16585-1996/ASTM G53-1988硫化橡膠人工氣候老化（紫外熒光燈）試驗(yàn)方法

GB/T 17603-98光解性塑料戶外試驗(yàn)方法

GB/T 17875-1999/ASTM D3611-89壓敏粘膠帶加速老化試驗(yàn)方法

GB/T 18006.2-1999一次性可降解餐飲具降解性能試驗(yàn)方法

GB/T 3681-83塑料自然氣候試驗(yàn)方法

GB/T 7762-1987/ISO 1431/1-80硫化橡膠耐臭氧老化試驗(yàn) 靜態(tài)拉伸試驗(yàn)法

GB/T 9871-88硫化橡膠老化性能的測定

GB/T12000-2003 塑料暴露于濕熱、水噴霧和鹽

GB/T12000-2003 塑料暴露于濕熱、水噴霧和鹽霧中影響的測定

GB/T13642-1992 硫化橡膠耐臭氧老化動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)法

GB/T14522-2008 機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品用塑料、涂料、橡膠材料人工氣候老化試驗(yàn)方法熒光紫外燈

GB/T14835-1993硫化橡膠在玻璃下耐陽光曝露試驗(yàn)方法

GB/T15255-1994 硫化橡膠人工氣候老化（碳弧燈）試驗(yàn)方法

GB/T15905-1995 硫化橡膠濕熱老化試驗(yàn)方法

GB/T16422.2 塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法第2部分：氙弧燈

GB/T16422.3 -1997塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法第3部分：熒光紫外燈

GB/T16422.4-1996 塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法第4部分：開放式碳弧燈

GB/T1740-2007 漆膜耐濕熱測定法

GB/T1771-2007色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定

GB/T1865-2009 色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射曝露（濾過的氙弧輻射）

GB/T3511-2008 硫化橡膠或熱塑性橡膠耐候性

GB/T3512-2001硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗(yàn)

GB/T3681-2000 塑料大氣暴露試驗(yàn)方法

GB/T7141-2008 塑料熱老化試驗(yàn)方法

GB/T7762-2003 硫化橡膠或熱塑性橡膠耐臭氧龜裂靜態(tài)拉伸試驗(yàn)方法

GB/T9276-1996 涂層自然氣候暴露試驗(yàn)方法

ISO 4892-2:2006塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法第2部分：氙弧燈

ISO 4892-3:2006塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法第3部分：熒光紫外燈

ISO4611：2008塑料濕熱、水濺和鹽霧效應(yīng)的測定

SAE J2020:2003汽車外飾材料UV快速老化測試

SAEJ2412:2004汽車外飾材料的氙弧燈加速暴露試驗(yàn)

SAEJ2527:2004汽車內(nèi)飾材料的氙弧燈加速暴露試驗(yàn)