TheUV komora za ispitivanje starenjaje eksperimentalni uređaj koji se koristi za simulaciju ultraljubičastog zračenja sunčeve svjetlosti i vlažne topline kako bi se ubrzao proces starenja materijala. Široko se koristi u nauci o materijalima, premazima, plastici, gumi, tekstilu, auto dijelovima i drugim industrijama za procjenu otpornosti na vremenske uvjete i performanse materijala protiv starenja u vanjskim okruženjima. Sada je postala jedna od osnovnih uređaja u industrijskoj proizvodnji. Mi smo profesionalni proizvođač UV komora za starenje sa više od 20 godina iskustva. Dobrodošli na upit!
1. Izbor uslova za ispitivanje veštačkog ubrzanog starenja
Ovo pitanje se zapravo može shvatiti kao faktore starenja koje treba simulirati. Tokom upotrebe polimernih materijala, mnogi faktori klimatskog okruženja mogu uticati na starenje polimernih materijala. Ako su glavni faktori koji uzrokuju starenje poznati unaprijed, metoda ispitivanja može se odabrati ciljano.
Metodu ispitivanja možemo odrediti uzimajući u obzir transport, skladištenje, okruženje upotrebe i mehanizam starenja materijala. Na primjer, kruti profili od polivinil hlorida su napravljeni od polivinil hlorida kao sirovine i dodani aditivi kao što su stabilizatori i pigmenti. Uglavnom se koriste na otvorenom. S obzirom na mehanizam starenja PVC-a, PVC se lako razgrađuje kada se zagrije; S obzirom na okruženje upotrebe, kiseonik, ultraljubičasto svetlo, toplota i vlaga u vazduhu su uzroci starenja profila.
Stoga nacionalni standard GB/T8814-2004 "Neplastificirani polivinil hlorid (PVC-U) profili za vrata i prozore" ne samo da propisuje metodu ispitivanja starenja fotokisenikom, već i usvaja GB/T16422.2 "Plastični laboratorijski izvor svjetlosti Test izloženosti" 2. dio metode: starenje ksenonske lučne lampe 4000h ili 6000h, simulirajući faktori kao što su vanjsko ultraljubičasto svjetlo i vidljivo svjetlo, temperatura, vlažnost, padavine itd., a također propisuje termičko starenje kisika: stanje nakon zagrijavanja , postavljen na 150 stepeni u trajanju od 30 minuta, vizuelno posmatranje Proverite da li ima mehurića, pukotina, udubljenja ili odvajanja da biste ispitali otpornost profila na toplotu. Drugi primjer je proizvod koji moja zemlja ima konkurentnost na međunarodnom tržištu: spoljnotrgovinska izvozna obuća. Tokom upotrebe, ultraljubičaste zrake na sunčevoj svjetlosti su glavni uzrok promjene boje i blijeđenja obuće. Zbog toga je potrebno koristiti kutiju sa UV svjetlom kako bi se ispitala njihova otpornost na žutilo.
Uobičajena komora za ispitivanje otpornosti na žutilo obuće koristi UV lampu od 30 W. Uzorak je udaljen 20 cm od izvora svjetlosti. Promjena boje se opaža nakon 3 sata izlaganja. Istovremeno, tokom transporta, vruće, vlažno i surovo okruženje u kontejneru će uzrokovati promjenu boje, mrlje, pa čak i propadanje gornjih dijelova, potplata i ljepila cipela. Stoga, prije otpreme, potrebno je razmotriti provođenje testa otpornosti na toplinu i vlagu na starenje kako bi se simuliralo okruženje visoke topline i visoke vlažnosti u kontejneru. U uslovima od 70 stepeni i 95% relativne vlažnosti, posmatrajte izgled i promene boje nakon 48 sati testiranja.
2. Izbor izvora svjetlosti za ispitivanje umjetnog ubrzanog starenja
Laboratorijski test izloženosti izvoru svjetlosti: Može istovremeno simulirati svjetlost, kisik, toplinu, padavine i druge faktore u atmosferskom vidljivom okruženju u ispitnoj komori. To je uobičajena metoda testiranja umjetnog ubrzanog starenja. Među ovim faktorima simulacije, izvor svjetlosti je relativno važan. Iskustvo pokazuje da su talasne dužine sunčeve svetlosti koje oštećuju polimerne materijale uglavnom koncentrisane u ultraljubičastom svetlu i nešto vidljive svetlosti.
Izvori umjetne svjetlosti koji se trenutno koriste nastoje da krivulju distribucije energetskog spektra u ovom opsegu talasnih dužina približe sunčevom spektru. Simulacija i brzina ubrzanja su glavna osnova za odabir izvora umjetnog svjetla. Nakon otprilike jednog stoljeća razvoja, laboratorijski izvori svjetlosti uključuju zatvorene karbonske lučne lampe, karbonske lučne lampe tipa sunčeve svjetlosti, fluorescentne ultraljubičaste sijalice, ksenonske lučne lampe, živine lampe visokog pritiska i druge izvore svjetlosti koje možete izabrati. Tehnički komiteti koji se odnose na polimerne materijale u Međunarodnoj organizaciji za standardizaciju (ISO) uglavnom preporučuju upotrebu tri izvora svjetlosti: sunčeva svjetlost sa ugljeničnim lukom, fluorescentna ultraljubičasta lampa i ksenonska lučna lampa.
1. Izbor uslova za ispitivanje veštačkog ubrzanog starenja
Ovo pitanje se zapravo može shvatiti kao faktore starenja koje treba simulirati. Tokom upotrebe polimernih materijala, mnogi faktori klimatskog okruženja mogu uticati na starenje polimernih materijala. Ako su glavni faktori koji uzrokuju starenje poznati unaprijed, metoda ispitivanja može se odabrati ciljano.
Metodu ispitivanja možemo odrediti uzimajući u obzir transport, skladištenje, okruženje upotrebe i mehanizam starenja materijala. Na primjer, kruti profili od polivinil hlorida su napravljeni od polivinil hlorida kao sirovine i dodani aditivi kao što su stabilizatori i pigmenti. Uglavnom se koriste na otvorenom. S obzirom na mehanizam starenja PVC-a, PVC se lako razgrađuje kada se zagrije; S obzirom na okruženje upotrebe, kiseonik, ultraljubičasto svetlo, toplota i vlaga u vazduhu su uzroci starenja profila.
Stoga nacionalni standard GB/T8814-2004 "Neplastificirani polivinil hlorid (PVC-U) profili za vrata i prozore" ne samo da propisuje metodu ispitivanja starenja fotokisenikom, već i usvaja GB/T16422.2 "Plastični laboratorijski izvor svjetlosti Test izloženosti" 2. dio metode: starenje ksenonske lučne lampe 4000h ili 6000h, simulirajući faktori kao što su vanjsko ultraljubičasto svjetlo i vidljivo svjetlo, temperatura, vlažnost, padavine itd., a također propisuje termičko starenje kisika: stanje nakon zagrijavanja , postavljen na 150 stepeni u trajanju od 30 minuta, vizuelno posmatranje Proverite da li ima mehurića, pukotina, udubljenja ili odvajanja da biste ispitali otpornost profila na toplotu. Drugi primjer je proizvod koji moja zemlja ima konkurentnost na međunarodnom tržištu: spoljnotrgovinska izvozna obuća. Tokom upotrebe, ultraljubičaste zrake na sunčevoj svjetlosti su glavni uzrok promjene boje i blijeđenja obuće. Zbog toga je potrebno koristiti kutiju sa UV svjetlom kako bi se ispitala njihova otpornost na žutilo.
Uobičajena komora za ispitivanje otpornosti na žutilo obuće koristi UV lampu od 30 W. Uzorak je udaljen 20 cm od izvora svjetlosti. Promjena boje se opaža nakon 3 sata izlaganja. Istovremeno, tokom transporta, vruće, vlažno i surovo okruženje u kontejneru će uzrokovati promjenu boje, mrlje, pa čak i propadanje gornjih dijelova, potplata i ljepila cipela. Stoga, prije otpreme, potrebno je razmotriti provođenje testa otpornosti na toplinu i vlagu na starenje kako bi se simuliralo okruženje visoke topline i visoke vlažnosti u kontejneru. U uslovima od 70 stepeni i 95% relativne vlažnosti, posmatrajte izgled i promene boje nakon 48 sati testiranja.
2. Izbor izvora svjetlosti za ispitivanje umjetnog ubrzanog starenja
Laboratorijski test izloženosti izvoru svjetlosti: Može istovremeno simulirati svjetlost, kisik, toplinu, padavine i druge faktore u atmosferskom vidljivom okruženju u ispitnoj komori. To je uobičajena metoda testiranja umjetnog ubrzanog starenja. Među ovim faktorima simulacije, izvor svjetlosti je relativno važan. Iskustvo pokazuje da su talasne dužine sunčeve svetlosti koje oštećuju polimerne materijale uglavnom koncentrisane u ultraljubičastom svetlu i nešto vidljive svetlosti.
Izvori umjetne svjetlosti koji se trenutno koriste nastoje da krivulju distribucije energetskog spektra u ovom opsegu talasnih dužina približe sunčevom spektru. Simulacija i brzina ubrzanja su glavna osnova za odabir izvora umjetnog svjetla. Nakon otprilike jednog stoljeća razvoja, laboratorijski izvori svjetlosti uključuju zatvorene karbonske lučne lampe, karbonske lučne lampe tipa sunčeve svjetlosti, fluorescentne ultraljubičaste sijalice, ksenonske lučne lampe, živine lampe visokog pritiska i druge izvore svjetlosti koje možete izabrati. Tehnički komiteti koji se odnose na polimerne materijale u Međunarodnoj organizaciji za standardizaciju (ISO) uglavnom preporučuju upotrebu tri izvora svjetlosti: sunčeva svjetlost sa ugljeničnim lukom, fluorescentna ultraljubičasta lampa i ksenonska lučna lampa.
1), ksenonska lučna lampa
Trenutno se vjeruje da je spektralna raspodjela energije ksenonskih lučnih lampi među poznatim umjetnim izvorima svjetlosti najsličnija ultraljubičastim i vidljivim dijelovima sunčeve svjetlosti. Odabirom odgovarajućeg filtera, većina kratkotalasnog zračenja prisutnog u sunčevoj svjetlosti koja dopire do tla može se filtrirati. Ksenonske lampe imaju jako zračenje u infracrvenom području od 1000nm~1200nm i stvaraju veliku količinu toplote.
Stoga se mora odabrati odgovarajući rashladni uređaj koji će oduzeti ovu energiju. Trenutno na tržištu postoje dvije metode hlađenja opreme za ispitivanje starenja ksenon lampe: vodeno hlađenje i hlađenje zrakom. Uopšteno govoreći, efekat hlađenja vodeno hlađenih ksenonskih lampi je bolji od onih sa vazdušnim hlađenjem. U isto vrijeme, struktura je složenija i cijena je skuplja. Budući da se energija ultraljubičastog dijela ksenonske lampe povećava manje od druga dva izvora svjetlosti, ona je najniža u smislu brzine ubrzanja.
2), Fluorescentna UV lampa
Teoretski, kratkotalasna energija od 300nm~400nm je glavni faktor koji uzrokuje starenje. Ako se ova energija poveća, može se postići brzo testiranje. Spektralna distribucija fluorescentnih UV lampi uglavnom je koncentrisana u ultraljubičastom dijelu, tako da može postići veće stope ubrzanja.
Međutim, fluorescentne UV lampe ne samo da povećavaju ultraljubičastu energiju u prirodnoj sunčevoj svjetlosti, već i zrače energiju koja nije prisutna u prirodnoj sunčevoj svjetlosti kada se mjeri na površini zemlje, a ta energija može uzrokovati neprirodnu štetu. Osim toga, osim vrlo uske spektralne linije živine, fluorescentni izvor svjetlosti nema energiju veću od 375nm, tako da se materijali koji su osjetljivi na UV energiju duže valne dužine možda neće promijeniti kao kada su izloženi prirodnoj sunčevoj svjetlosti. Ovi inherentni nedostaci mogu dovesti do nepouzdanih rezultata.
Zbog toga su fluorescentne UV lampe loše simulirane. Međutim, zbog velike stope ubrzanja, brzo prosijavanje specifičnih materijala može se postići odabirom odgovarajuće vrste lampe.
3), karbonska lučna lampa tipa sunčeve svjetlosti
Ugljične lučne lampe tipa sunčeve svjetlosti trenutno se rijetko koriste u našoj zemlji, ali su u Japanu široko rasprostranjeni izvori svjetlosti. Većina JIS standarda koristi karbonske lučne lampe tipa sunčeve svjetlosti. Mnoge automobilske kompanije u mojoj zemlji koje su zajednički poduhvati sa Japanom još uvijek preporučuju korištenje ovog izvora svjetlosti. Spektralna raspodjela energije solarne karbonske lučne lampe je također bliža sunčevoj svjetlosti, ali ultraljubičasti zraci od 370nm do 390nm su koncentrisani i ojačani. Simulacija nije tako dobra kao ksenonska lampa, a brzina ubrzanja je između ksenonske i ultraljubičaste lampe.
3. Metoda određivanja vremena ispitivanja umjetnog ubrzanog starenja
1), upućuju na relevantne standarde i propise za proizvode
Relevantni standardi proizvoda već su propisali vrijeme za ispitivanje starenja. Potrebno je samo da pronađemo relevantne standarde i da ih izvršimo prema vremenu koje je u njima navedeno. Mnogi nacionalni standardi i industrijski standardi to predviđaju.
2), ekstrapolirati na osnovu poznatih korelacija
Istraživanja pokazuju da se stabilnost boje ABS-a procjenjuje kroz promjene u boji i indeksu žućenja. Umjetno ubrzano starenje ima dobru korelaciju s prirodnom atmosferskom izlaganjem, a stopa ubrzanja je oko 7. Ako želite saznati promjenu boje određenog ABS materijala nakon godinu dana korištenja na otvorenom i koristiti iste uslove testiranja, možete se obratiti na brzinu ubrzanja za određivanje vremena ubrzanog starenja 365x24/7=1251h.
Dugo vremena se provode mnoga istraživanja o pitanjima korelacije u zemlji i inostranstvu i izvedeni su mnogi konverzioni odnosi. Međutim, zbog raznolikosti polimernih materijala, razlika u opremi i metodama za ispitivanje ubrzanog starenja, te razlika u klimi u različitim vremenima i regijama, odnos konverzije je komplikovan. Stoga, prilikom odabira odnosa konverzije, moramo obratiti pažnju na specifične materijale, opremu za starenje, uslove ispitivanja, indikatore procjene učinka i druge faktore koji izvode korelaciju.
3). Kontrolirajte ukupnu količinu zračenja umjetno ubrzanog starenja kako bi bila ekvivalentna ukupnoj količini prirodnog zračenja.
Za neke proizvode koji nemaju odgovarajuće standarde i nemaju referencu za korelaciju, može se uzeti u obzir intenzitet zračenja stvarnog okruženja za upotrebu, a ukupna količina radijacije koja se umjetno ubrzava starenje treba kontrolirati tako da bude ekvivalentna ukupnoj količini prirodnog izloženog zračenju .
Primjer: Kako kontrolirati ukupnu količinu zračenja umjetnog ubrzanog starenja
Određeni plastični proizvod se koristi u području Pekinga, a očekuje se da će kontrolirati ukupnu količinu zračenja zbog umjetnog ubrzanog starenja koja je ekvivalentna jednoj godini izlaganja na otvorenom.
Korak 1: Budući da je ovaj proizvod plastični proizvod i koristi se na otvorenom, odaberite metodu A u GB/T16422.2-1996 "Metode ispitivanja izloženosti plastičnog laboratorijskog izvora svjetlosti, dio 2: ksenonska lučna lampa".
Uslovi ispitivanja su: intenzitet zračenja 0.50W/m2 (340nm), temperatura table 65 stepeni, temperatura kutije 40 stepeni, relativna vlažnost 50%, vreme prskanja vode/vreme bez prskanja vode 18min/102min, neprekidno svetlo;
Korak 2: Ukupna godišnja radijacija u Pekingu je oko 5609MJ/m2. Prema međunarodnom standardu CIENo85-1989 (GB/T16422.1-1996 "Metode ispitivanja izloženosti plastičnih laboratorijskih izvora svjetlosti" za poređenje spektralne distribucije izvora umjetne svjetlosti i prirodne sunčeve svjetlosti) Dio: Citirano u "Xenon Arc Lampa"); od kojih ultraljubičasta i vidljiva područja (300nm~800nm) čine 62,2%, ili 3489MJ/m2.
Korak 3: Prema GB/T16422.2-1996
Kada je intenzitet zračenja 340nm 0,50W/m2, intenzitet zračenja u infracrvenom i vidljivom području (300nm~800nm) je 550W/m2; vrijeme zračenja se može izračunati kao 3489X106/550=6.344X106s, što je 1762h. Prema ovoj metodi proračuna, faktor ubrzanja je oko 5. Kako prirodno starenje nije jednostavna superpozicija intenziteta zračenja, utvrđuje se samo da sunčeva svjetlost uzrokuje materijal.
4. Odabir indikatora evaluacije performansi za ispitivanje umjetnog ubrzanog starenja
Izbor indikatora za evaluaciju učinka uglavnom se razmatra sa dva aspekta: upotrebe materijala i karakteristika samog materijala.
1) Odrediti indeks evaluacije prema upotrebi materijala. Za isti materijal, zbog njegove različite upotrebe, mogu se odabrati različiti indeksi evaluacije. Na primjer, ako se ista boja koristi za dekoraciju, mora se uzeti u obzir promjena njenog izgleda. U GB/T1766-1995 "Ocjena starenja premaza boja i lakova", metode ocjenjivanja za različite promjene izgleda kao što su sjaj, promjena boje, kredanje i dorada zlata su detaljno navedene.
Za neke funkcionalne premaze, kao što su antikorozivni premazi, prihvatljiv je određeni stupanj promjene boje i izgleda. U ovom trenutku, pri odabiru indikatora evaluacije, glavna razmatranja su njegova otpornost na pucanje, stepen praškastog materijala itd. Takođe je polivinil hlorid (PVC). Ako se koristi za izradu gornjišta cipela, mora se uzeti u obzir njegova otpornost na žutilo. Ako se koristi u kišnim odvodnim cijevima, zahtjevi za promjenom izgleda nisu visoki, a fizička i mehanička svojstva materijala se mijenjaju, kao što je povlačenje. Promjena vlačne čvrstoće je glavni indeks procjene.
2) Odrediti indeks evaluacije na osnovu karakteristika samog materijala. Za isti materijal, različita svojstva opadaju nejednakom brzinom tokom procesa starenja. Drugim riječima, određena svojstva su osjetljiva na okoliš i brzo opadaju, što je glavni faktor koji uzrokuje materijalnu štetu. Prilikom odabira indikatora evaluacije, ove osjetljive osobine treba odabrati. Istraživanja pokazuju da se za većinu inženjerske plastike, udarna čvrstoća uvelike mijenja i značajno smanjuje tijekom testova prirodnog starenja.
Stoga, prilikom provođenja ispitivanja starenja inženjerske plastike, prioritet treba dati odabiru smanjenja udarne čvrstoće kao indeksa procjene. Čvrstoća na udar je također vrlo osjetljiva na starenje polipropilena i glavni je indikator za procjenu performansi starenja. Za polietilenske materijale, smanjenje istezanja pri prekidu je očitije i to je indeks procjene prioriteta. Za polivinil hlorid, i vlačna čvrstoća i udarna čvrstoća opadaju relativno brzo, a jedan od njih treba odabrati za procjenu na osnovu stvarnog stanja.
U nacionalnom standardu GB/T8814-2004 "Profili od neplastificiranog polivinil hlorida (PVC-U) za vrata i prozore", stopa zadržavanja udarne čvrstoće nakon starenja veća ili jednaka 60% je odabrana kao indikator kvalifikacije; u standardu za laku industriju QB/T2480 -2000 Cijevi za kišnicu i fitinzi od krutog polivinil hlorida (PVC-U) za konstrukciju, stopa zadržavanja vlačne čvrstoće nakon starenja veća ili jednaka 80% se bira kao kriterijum kvalifikacije.