Polimerni materiali pri sintezi, skladiščenju in predelavi ter končni uporabi na vseh stopnjah se lahko poslabšajo, kar pomeni, da se poslabša učinkovitost materiala, kot je porumenelost, upad relativne molekulske mase, razpokanje površine izdelka, izguba sijaja, resnejše posledice pa so udarci trdnost, upogibna trdnost, natezna trdnost in raztezek ter druge mehanske lastnosti so se znatno zmanjšale. To vpliva na normalno uporabo izdelkov iz polimernih materialov. Ta pojav imenujemo kemično staranje plastike, imenovano staranje. S kemijskega vidika imajo plastični materiali, naravni ali sintetični, določeno molekularno strukturo, katere deli imajo nekaj šibkih vezi, te šibke vezi seveda postanejo preboj v kemičnih reakcijah. Bistvo staranja plastike ni nič drugega kot kemična reakcija, torej kemična reakcija (kot je oksidacijska reakcija) s šibkimi vezmi kot izhodiščem in nizom kemičnih reakcij. Povzročijo ga lahko številni vzroki, kot so vročina, ultravijolična svetloba, mehanske obremenitve, visokoenergetsko sevanje, električna polja itd., lahko je en sam dejavnik ali kombinacija dejavnikov. Posledica tega je, da se molekularna struktura polimernega materiala spremeni in relativna molekulska masa zmanjša ali povzroči zamreženje, tako da se zmogljivost materiala poslabša in ga ni mogoče uporabiti.
Najpogostejša dejavnika, ki povzročata staranje, sta toplota in ultravijolična svetloba, saj sta okolje, v katerem je plastika najbolj izpostavljena od proizvodnje, skladiščenja, predelave do uporabe izdelka, toplota in sončna svetloba (ultravijolična svetloba). Študija staranja plastike, ki jo povzročata ti dve vrsti okolja, je še posebej pomembna za praktične operaterje.
Največja aktivacijska valovna dolžina običajnih polimerov
Zakaj delati teste za izgorevanje?
1. Preverjanje materialov in formul
2. Primerjava med konkurenti
3. Mehanizem iskanja napak
4, izboljša odpornost proti staranju
5. Pričakovana življenjska doba
Prednosti in slabosti izpostavljenosti na prostem
Neposredna izpostavljenost na prostem se nanaša na neposredno izpostavljenost sončni svetlobi in drugim podnebnim razmeram ter je najbolj neposreden način za oceno odpornosti materialov na vremenske vplive.
Prednosti:
Dobro se ujema
Enostaven in enostaven za uporabo
Nizki absolutni stroški
Slabosti:
Ponavadi je obdobje zelo dolgo
Globalna podnebna raznolikost
Občutljivost različnih vzorcev je v različnih podnebjih različna
1. Preskusna metoda staranja svetlobe ksenonske žarnice→ Ksenonska testna komora za staranje← Kliknite tukaj za več informacij!
Ksenonske sijalke simulirajo celoten spekter sončne svetlobe, ki vključuje spektre ultravijolične, vidne in infrardeče svetlobe. Filtrirane ksenonske obločne sijalke so najboljši vir za testiranje svetlobne stabilnosti izdelkov, kot so pigmenti, barvila in črnila, ki so občutljivi na dolgovalovno svetlobo v sončni svetlobi in vidni svetlobi. Ksenonske obločne sijalke lahko natančno prilagodijo svojo spektralno porazdelitev energije in lahko simulirajo naravno svetlobo v različnih pogojih, od sončne svetlobe zunaj ozračja do sončne svetlobe skozi stekleno okno. Poleg tega lahko s spreminjanjem intenzivnosti sevanja, temperature, vlažnosti in drugih parametrov ksenonske žarnice simulirate uporabo različnih izdelkov, na primer znotraj in zunaj avtomobila. Slika 3 prikazuje spektralno primerjavo med različnimi obsevanostmi ksenonske žarnice in naravne svetlobe, pri kateri je svetlobna jakost 0.55W /m2 najbližja naravni svetlobi. Trenutno je uporaba ksenonske žarnice za preskus umetnega pospešenega staranja postala prednostna in splošna preskusna metoda optičnega staranja in obstaja veliko ustreznih preskusnih metod staranja ksenonske žarnice, kot so ISO, ASTM, SAE J, GM in tako naprej.
2. Preskusna metoda staranja z ultravijolično fluorescentno svetlobo→ Preskusna komora za UV staranje ← Kliknite tukaj za več informacij!
Fluorescentna UV svetilka je nizkotlačna živosrebrna žarnica z valovno dolžino 254 nm. Porazdelitev energije fluorescentne UV žarnice je odvisna od emisijskega spektra, ki nastane zaradi soobstoja fosforja in difuzije steklene cevi. Fluorescentne sijalke delimo na UVA in UVB, vaša uporaba osvetlitve pa določa, katero vrsto UV žarnice je treba uporabiti. Naslednja tabela prikazuje razvrstitev in področje uporabe UV žarnic.
Lastnosti:
UVA:
Značilnosti: UVA žarnice so še posebej uporabne za primerjavo različnih vrst testov polimerov. Ker žarnice UVA nimajo izhodne moči pod mejno točko 295 nm normalne sončne svetlobe, na splošno razgradijo material manj hitro kot žarnice UVB. Vendar pa na splošno zagotavljajo boljšo korelacijo z dejanskim staranjem na prostem.
Tip glavne svetilke:
UVA-340: UVA-340 zagotavlja optimalno simulacijo sončne svetlobe v območju kritičnih kratkih valov pri 365 nm do mejne točke sončne svetlobe pri 295 nm. Najvišja emisija pri 340 nanometrih. UVA-340 žarnice so še posebej uporabne za primerjalno testiranje različnih formulacij.
UVA-351: UVA-351 posnema ultravijolični del sončne svetlobe, ki prehaja skozi okensko šipo. To je najučinkovitejše za uporabo v zaprtih prostorih, zlasti pri posnemanju izgube polimerov, do katere pride v oknih. Ta svetilka se pogosto uporablja v premazih za gospodinjske aparate in avtomobilske notranje premaze.
UVB:
Značilnosti: UVB žarnice se široko uporabljajo za hitro in ekonomično testiranje trpežnih materialov. Trenutno obstajata dve vrsti UVB žarnic. Proizvajajo enako valovno dolžino ultravijolične svetlobe, vendar je skupna proizvedena energija različna. Vse UVB žarnice oddajajo kratke valovne dolžine ultravijolične svetlobe, 295 nanometrov pod mejno točko sončne svetlobe. Čeprav je to kratkovalovni UV-pospešen test, lahko včasih povzroči nenormalne rezultate.
Tip glavne svetilke:
UVB{0}}el: UVB-313EL je najpogosteje uporabljena QUV žarnica za izpostavljenost UVB. Zelo uporaben je pri maksimiranju pospeška pri testiranju zelo trpežnih izdelkov, kot so avtomobilski premazi in materiali za strešne kritine. Žarnice UVB-313EL se pogosto uporabljajo tudi v aplikacijah QC.
QFS-40: To je originalna svetilka QUV. Žarnica QFS-40 se uporablja že vrsto let in je še vedno določena za uporabo v številnih preskusnih metodah, zlasti v razredu avtomobilskih premazov. QFS-40 je najbolje uporabiti v različici QUV/basic.
Standardi za testiranje optičnega vžiga
ASTM G154/G53 Fluorescentna UV svetilka Test izpostavljenosti Postopek za nekovinske materiale
ASTM D4329-05 Fluorescentni test izpostavljenosti UV za plastiko
ASTM D4674-02a pospešeno testiranje barvne obstojnosti plastike, izpostavljene notranjim pisarniškim okoljem
ISO 4892-3: 2006 Plastika - Izpostavljenost laboratorijskim svetlobnim virom - fluorescentne ultravijolične sijalke
GB/T 16422.3-1997 Preskusi izpostavljenosti za laboratorijske svetlobne vire iz plastike – fluorescentna ultravijolična svetilka
ASTM G155/G26 Test izpostavljenosti ksenonski žarnici za nekovinske materiale
ASTM D2565-99(2008) Izpostavljenost plastičnim cilindričnim žarnicam za zunanjo uporabo
ASTM D4459-06 Izpostavljenost ksenonu v zaprtih prostorih s plastično svetilko
ISO 4892-2: 2006 Plastika - Izpostavljenost laboratorijskim svetlobnim virom - Ksenonske žarnice
GB/T 16422.2:1999 Preskus izpostavljenosti za plastični laboratorijski svetlobni vir - Ksenonska svetilka