篮球比分

技術文章

您當前的位置:網站首頁 > 技術文章 >

PS材料在不同氙燈老化試驗中的應用研究

作者:標準集團 添加時間:2019-08-26
氣候和陽光輻照是損害涂料、塑料、油墨及其他高分子材料的主要原因,由于光照和潮濕對材料的破壞,每年造成億萬美元的經濟損失。這種損害包括失光,褪色,黃變,開裂,脫皮,脆化,強度降低及分層等等。即使室內的光及玻璃窗透射的太陽光都會使一些材料老化,比如引起顏料、染料等褪色或變色。
氙燈老化試驗目前已是眾多汽車企業必檢項目之一,汽車內外飾件用到的非金屬材料有很多,如涂料、塑料、纖維織物、橡膠、皮革及裝飾木紋件等等,并且形狀多樣,如何讓氙燈試驗更加準確,重復性更好,也成為熱點討論對象之一。 目前可執行的氙燈老化標準繁多,且已經有大量的數據結果,卻少有人關注不同測試條件可對產品造成怎樣的結果?各測試條件的嚴酷程度如何?
由此,測試團隊經過8個月有目標的測試,選擇具有代表性的測試對象(PS材料)和測試條件,收集數據400多組得出規律性結論。
 
1 試驗部分
1.1 試樣的選擇
聚苯乙烯(Polystyrene,縮寫PS)是指由苯乙烯單體經自由基加聚反應合成的聚合物,是一種無色透明的熱塑性塑料,具有高于100℃的玻璃轉化溫度。
聚苯乙烯具有優良的光學性能,透光率達88%~92%、折射率為1.59~1.60,可以透過所有波長的可見光,透明性材料在塑料中僅次于有機玻璃等丙烯酸類聚合物。但因聚苯乙烯耐候性較差,長期使用或存放時受陽光、灰塵作用,會出現渾濁、發黃等現象。
因其獨有的特性,在此次研究中可得出相對理想的顏色變化值。
 
1.2 試驗設備
Ci 4000氙燈老化試驗箱:美國Atlas公司。
Q-SUN Xe-2HS 氙燈老化試驗箱:美國Q-lab公司。
SP64積分球式分光光度計:美國X-rite。
 
1.3 試驗方法
1.3.1 氙燈老化試驗
造成老化的自然因素中,最大的老化損害由三個因素引起:光照,高溫和潮濕。這三個因素中的任一個都會引起材料老化。它們往往同時發生作用,造成的危害將大于其中任一因素單獨作用所造成的。
光照:不同的材料對光的敏感性也不同。對于經久耐用的材料,如大多數涂料、塑料,紫外線的短波段是引起大部分聚合物老化的原因。紫外線的短波段300-400nm,低波段的光照是引起老化損害的最主要的原因。
高溫:當溫度升高時,光的破壞作用也將隨之增大。盡管溫度不影響主要的光致反應,它卻影響次要的化學反應。實驗室老化測試必須提供精確的溫度控制,通常還通過升溫的方法來加速老化過程。
潮濕:露水,雨水及高的濕度是引起潮濕危害的主要原因。相關研究表明,放在室外的物品每天都將長時間處于潮濕狀態(平均每天8~12h)。研究也已發現由潮氣形成的露水是室外潮濕的主要因素。露水造成的危害比雨水更大,因為它附著在材料上的時間更長,引起更為嚴重的潮濕吸收。雨水將引起熱沖擊,比如當一輛汽車在一個炎熱夏日溫度升高突然因陣雨而急劇降溫,從而產生沖擊現象。
氙燈老化試驗條件中,主要控制的參數有:輻照度(含濾鏡)、黑板/黑標溫度、箱體溫度、濕度和噴淋。輻照度模擬光照的強弱程度,黑標溫度/黑板溫度/箱體溫度模擬高溫環境,濕度、噴淋模擬潮濕環境。
 
由此選擇具有代表性的氙燈老化條件:
 
1.3.2 色差測量
使用積分球光度計測量△E*ab。測試條件為D65標準光源,10°的觀察角,測量孔徑4mm,結果為包含鏡面反射。
 
2 結果與討論
在各氙燈老化試驗的不同階段測量樣品的顏色值,繪制顏色變化曲線。

 
結論5:條件7相比較其他測試條件可得出:使用Q/B濾鏡,300h試驗周期后,色差值增加趨勢明顯。可見270nm~290nm的光譜對PS材料顏色變化的影響更大。
結論6:條件8相比較其他測試條件得出:多雨環境相比較高溫干燥環境、濕熱環境,其對PS材料顏色變化的影響相對較弱。