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再谈紫外老化试验箱与自然老化换算关系

发布时间:2015-09-11      点击次数:4288

总有消费者问, 紫外老化试验箱加速老化和自然气候试验的换算关系,有很多人还写出了换算关系,什么7倍、30倍。。。。。,以告知客户,或者含糊其辞的暗示客户有换算关系,那么,换算关系在哪里?谁也说不清楚。其实,二者之间是没有什么换算关系的,无论从高分子材料的老化机理,还是紫外老化试验箱的设备老化原理角度看,二者绝无固定的换算关系。这是由于自然气候变化多端, 人工气候箱无法完全模拟, 因此国内外到目前为止还没有标准描述其换算关系。天气数据是相对性的数据,高分子材料的结构和物化性质又是千差万别,不可能存在固定的换算关系。不过,我们还是可以从紫外老化试验箱等人工加速老化试验得到老化测试数据,只不过该数据是相对数据, 而不是数据, 因为紫外老化试验箱等人工光源的加速老化试验有如下局限性:
1、紫外老化试验箱等人工光源加速老化试验的光波分布与实际的自然环境日光分布不完全一致, 紫外老化试验箱中创造的气候条件与实际大气的气候条件有较大差异。
2、紫外老化试验箱等人工光源加速老化试验无法模拟出大气的工业污染和其它许多因素对塑料的损害, 因而也无法模拟出这些多种因素联合作用时的协同效应。
3、紫外老化试验箱等人工光源加速老化试验在比大气自然老化较高的温度下进行, 常常会引起塑料等高分子材料产生与大气自然老化时不完全相同的变化过程。比如,紫外老化试验中温度控制在55℃以上,湿度95%,以及黑暗和喷淋等时间的设置都是很激烈的过程,和自然环境的变化相对温和不同。
4、同一种高分子材料中高分子结构并不全部一样,高分子材料的性能也存在性能均一性的问题(即批次质量差别),有时候微小的结构的差别可能导致与自然环境对比的老化性能差别很大。
以上几点局限性使人工加速老化试验的结果很难与大气自然老化结果取得对应的准确可靠的换算关系, 人们很难回答在人工老化试验中试样暴露单位时间会相当于实际的大气自然老化中暴露
多长时间, 也很难找到不同加速老化试验方法所取得结果之间的准确换算关系。

那么,问题来了,我们为什么要做人工加速老化试验呢?

这是因为人工加速老化试验箱在相对固定的试验对象、完全固定的试验设备和试验条件下,我们是可以得出不同材料耐老化性能的,这样通过对比得到材料工艺配方和生产工艺的好坏。再对比以前类似配方、生产工艺的材料在实际自然环境使用中的老化性能而推算出该试验样品材料的耐老化性能。这个是非常重要和必须的科学试验数据。比如,某配方的油漆,经过户外实际暴晒试验,或者是使用中客户反映油漆耐老化性能,比如5年没有老化,那么,我们以后的油漆配方就会以此配方油漆作为参照物进行对比配方设计,比如较之前的配方增加或者改进了抗老化措施、高分子结构改进等增加抗老化性能的措施了,那么,我们就将这两种油漆防于紫外老化试验箱中进行加速老化试验,看前后两种油漆老化性能的对比。

这时候,你不要根据两者对比的关系,得出新的配方油漆能耐6年、7年、10年的结论(还别说到天的程度),你得到的信息是新的配方油漆老化性能优于原来的油漆,肯定能耐户外5年以上的老化。

这里面也可以根据该油漆国家标准中老化试验的技术要求来参照是否达到国标就可以了,达到国标就是合格的,否则,就是不合格的。也可以和用户达成老化试验的协议,达到协议即为双方可以接受的。比如,塑料编织袋的国家标准GB/T 8946-2013 《塑料编织袋通用技术标准》7.6中规定了抗紫外线性能测试方法、标准,那么在6.6条中就规定了在这个标准试验后塑料编织袋要达到的技术标准。这里没有谈到关于塑料编织袋在自然环境中能耐曝晒多少天的技术指标,因为根本就不存在这个技术指标。

当然,尽管我们得不出紫外老化试验箱加速老化与自然气候老化之间的换算关系,但是却还是可以通过紫外老化试验箱等做人工加速老化试验而对比分析出材料的耐老化相对性能。


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