Polymermaterialien können sich in allen Phasen ihrer Synthese, Lagerung und Verarbeitung sowie ihrer endgültigen Anwendung verschlechtern, d Festigkeit, Biegefestigkeit, Zugfestigkeit und Dehnung sowie andere mechanische Eigenschaften nahmen deutlich ab. Dadurch wird die normale Verwendung von Produkten aus Polymermaterial beeinträchtigt. Dieses Phänomen wird als chemische Alterung von Kunststoffen bezeichnet. Aus chemischer Sicht haben Kunststoffe, ob natürlich oder synthetisch, eine bestimmte Molekülstruktur, von der einige Teile schwache Bindungen aufweisen. Diese schwachen Bindungen führen natürlich zu einem Durchbruch bei chemischen Reaktionen. Das Wesen der Kunststoffalterung ist nichts anderes als eine chemische Reaktion, also eine chemische Reaktion (z. B. eine Oxidationsreaktion) mit schwachen Bindungen als Ausgangspunkt und einer Reihe chemischer Reaktionen. Es kann viele Ursachen haben, wie z. B. Hitze, ultraviolettes Licht, mechanischer Stress, energiereiche Strahlung, elektrische Felder usw., es kann ein einzelner Faktor oder eine Kombination mehrerer Faktoren sein. Die Folge ist, dass sich die Molekularstruktur des Polymermaterials verändert und die relative Molekularmasse abnimmt oder eine Vernetzung entsteht, so dass sich die Materialleistung verschlechtert und nicht mehr verwendet werden kann.
Die häufigsten Alterungsfaktoren sind Hitze und ultraviolettes Licht, da die Umgebung, der Kunststoffe von der Produktion über die Lagerung und Verarbeitung bis hin zur Produktnutzung am meisten ausgesetzt sind, Hitze und Sonnenlicht (ultraviolettes Licht) sind. Die Untersuchung der Alterung von Kunststoffen, die durch diese beiden Arten von Umgebungen verursacht wird, ist für praktische Anwender von besonderer Bedeutung.
Maximale Aktivierungswellenlänge gängiger Polymere
Warum Burn-in-Tests durchführen?
1. Screening von Materialien und Formeln
2. Vergleich zwischen Wettbewerbern
3. Suchen Sie nach einem Fehlermechanismus
4, Alterungsbeständigkeit verbessern
5. Lebenserwartung
Die Vor- und Nachteile der Außenbelichtung
Unter direkter Außenbewitterung versteht man die direkte Einwirkung von Sonnenlicht und anderen klimatischen Bedingungen und ist die direkteste Methode zur Beurteilung der Witterungsbeständigkeit von Materialien.
Vorteile:
Es passt gut zusammen
Einfach und leicht zu bedienen
Niedrige absolute Kosten
Schwächen:
Normalerweise ist der Zeitraum sehr lang
Globale Klimavielfalt
Die Empfindlichkeit verschiedener Proben ist in verschiedenen Klimazonen unterschiedlich
1. Alterungstestmethode für Xenonlampenlicht→ Xenon-Alterungstestkammer← Klicken Sie hier, um mehr zu erfahren!
Xenon-Bogenlampen simulieren das gesamte Spektrum des Sonnenlichts, das ultraviolette, sichtbare und infrarote Lichtspektren umfasst. Gefilterte Xenon-Bogenlampen sind die beste Quelle zum Testen der Lichtstabilität von Produkten wie Pigmenten, Farbstoffen und Tinten, die gegenüber langwelligem Licht im Sonnenlicht und sichtbarem Licht empfindlich sind. Xenon-Bogenlampen können ihre spektrale Energieverteilung präzise anpassen und natürliches Licht unter verschiedenen Bedingungen simulieren, vom Sonnenlicht außerhalb der Atmosphäre bis zum Sonnenlicht durch ein Glasfenster. Darüber hinaus können Sie durch Veränderung der Strahlungsintensität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und anderer Parameter der Xenonlampe den Einsatz verschiedener Produkte, beispielsweise innerhalb und außerhalb des Autos, simulieren. Abbildung 3 zeigt den spektralen Vergleich zwischen verschiedenen Bestrahlungsstärken von Xenonlampen und natürlichem Licht, wobei die Lichtintensität von 0,55 W /m2 dem natürlichen Licht am nächsten kommt. Gegenwärtig ist die Verwendung von Xenonlampen für künstliche beschleunigte Alterungstests zu einer bevorzugten und allgemeinen Methode für optische Alterungstests geworden, und es gibt viele entsprechende Alterungstestmethoden für Xenonlampen, wie ISO, ASTM, SAE J, GM usw.
2. Alterungstestmethode mit ultraviolettem Fluoreszenzlicht→ UV-Alterungstestkammer ← Klicken Sie hier, um mehr zu erfahren!
Die fluoreszierende UV-Lampe ist eine Niederdruck-Quecksilberlampe mit einer Wellenlänge von 254 nm. Die Energieverteilung der UV-Leuchtstofflampe hängt vom Emissionsspektrum ab, das durch die Koexistenz von Phosphor und die Diffusion der Glasröhre erzeugt wird. Leuchtstofflampen werden in UVA- und UVB-Lampen unterteilt, und Ihre Belichtungsanwendung bestimmt, welcher UV-Lampentyp verwendet werden sollte. Die folgende Tabelle zeigt die Klassifizierung und den Anwendungsbereich von UV-Lampen.
Merkmale:
UVA:
Eigenschaften: UVA-Lampen eignen sich besonders zum Vergleich verschiedener Arten von Polymertests. Da UVA-Lampen unterhalb des Grenzwerts von 295 nm des normalen Sonnenlichts keine Leistung erbringen, bauen sie das Material im Allgemeinen weniger schnell ab als UVB-Lampen. Allerdings weisen sie im Allgemeinen eine bessere Korrelation zur tatsächlichen Alterung im Freien auf.
Hauptlampentyp:
UVA-340: Das UVA-340 bietet eine optimale Simulation des Sonnenlichts im Bereich der kritischen Kurzwelle bei 365 nm bis zum Sonnenlichtgrenzwert bei 295 nm. Spitzenemission bei 340 Nanometern. Die UVA-340-Lampen eignen sich besonders für Vergleichstests verschiedener Formulierungen.
UVA-351: UVA-351 ahmt den ultravioletten Teil des Sonnenlichts nach, das durch eine Fensterscheibe fällt. Dies ist am effektivsten für Innenanwendungen, insbesondere um den Verlust von Polymeren zu reproduzieren, der in Fensterumgebungen auftritt. Diese Lampe wird häufig in Haushaltsgerätebeschichtungen und Automobilinnenbeschichtungen verwendet.
UVB:
Merkmale: UVB-Lampen werden häufig zur schnellen und wirtschaftlichen Prüfung langlebiger Materialien eingesetzt. Derzeit gibt es zwei Arten von UVB-Lampen. Sie erzeugen ultraviolettes Licht derselben Wellenlänge, aber die erzeugte Gesamtenergie ist unterschiedlich. Alle UVB-Lampen emittieren ultraviolettes Licht mit kurzer Wellenlänge, 295 Nanometer unter dem Grenzwert des Sonnenlichts. Obwohl es sich um einen kurzwelligen UV-beschleunigten Test handelt, kann es manchmal zu abnormalen Ergebnissen kommen.
Hauptlampentyp:
Uvb-313el: Die UVB-313EL ist die am häufigsten verwendete QUV-Lampe für die UVB-Bestrahlung. Es ist sehr nützlich, um die Beschleunigung beim Testen sehr langlebiger Produkte wie Autolacke und Dachmaterialien zu maximieren. UVB-313EL-Lampen werden auch häufig in QC-Anwendungen eingesetzt.
QFS-40: Dies ist die ursprüngliche QUV-Lampe. Die QFS-40-Lampe wird seit vielen Jahren verwendet und ist immer noch für den Einsatz in vielen Testmethoden spezifiziert, insbesondere in der Klasse der Automobillacke. Das QFS-40 wird am besten in der QUV/-Basisvariante verwendet.
Standards für optische Burn-In-Tests
ASTM G154/G53 Verfahren zur Belichtungsprüfung mit UV-Leuchtstofflampen für nichtmetallische Materialien
ASTM D4329-05 Fluoreszenz-UV-Belichtungstest für Kunststoffe
ASTM D4674-02a Beschleunigte Farbechtheitsprüfung von Kunststoffen, die Innenbüroumgebungen ausgesetzt sind
ISO 4892-3: 2006 Kunststoffe – Exposition gegenüber Laborlichtquellen – fluoreszierende UV-Lampen
GB/T 16422.3-1997 Belichtungstests für Laborlichtquellen in Kunststoffen – fluoreszierende Ultraviolettlampe
ASTM G155/G26 Xenonlampen-Belichtungstest für nichtmetallische Materialien
ASTM D2565-99(2008) Exposition gegenüber Zylinderlampen aus Kunststoff für den Außenbereich
ASTM D4459-06 Xenon-Innenbelichtung durch Kunststofflampe
ISO 4892-2: 2006 Kunststoffe – Exposition gegenüber Laborlichtquellen – Xenonlampen
GB/T 16422.2:1999 Belichtungstest für Kunststoff-Laborlichtquelle – Xenonlampe