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塑料耐老化性能分析

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:本文聚焦塑料材料的耐老化性能分析,核心检测对象包括热老化、光老化和化学老化过程中的性能变化。关键检测项目涵盖力学性能(如拉伸强度保持率、断裂伸长率)、光学性能(如色差变化、光泽度衰减)以及化学稳定性(如氧化诱导期、热失重率)。测试依据国际和国内标准,确保评估塑料在环境因素作用下的耐久性和寿命预测,适用于各类工程塑料和聚合物材料的质量控制及研发验证。

检测项目

热老化性能:

  • 热失重率:温度范围100-200°C,时间500h(参照ISO11358)
  • 拉伸强度保持率:≥80%(参照ASTMD638)
  • 断裂伸长率变化:初始值对比老化后值
光老化性能:
  • 色差变化:ΔE≤2.0(参照ISO105-B02)
  • 光泽度衰减:60°角测量,变化率≤10%
  • 透光率损失:UV照射后下降值(参照ASTMD1003)
氧化稳定性:
  • 氧化诱导期:OIT≥20min(参照ISO11357)
  • 羰基指数:FTIR分析值(参照ASTME1252)
力学性能变化:
  • 冲击强度:夏比缺口冲击值变化(参照ISO179)
  • 硬度变化:洛氏硬度R标尺(变化范围±5%)
化学耐腐蚀性:
  • 耐酸碱性:浸泡后质量损失率≤1%(参照GB/T11547)
  • 溶剂溶胀率:体积膨胀≤3%
电性能稳定性:
  • 体积电阻率:老化前后对比(参照IEC60093)
  • 介电强度:击穿电压变化(参照ASTMD149)
热稳定性:
  • 维卡软化点:温度变化值(参照ISO306)
  • 热变形温度:载荷下变形量(参照ASTMD648)
颜色稳定性:
  • 黄变指数:YI值≤5(参照ASTME313)
  • 色牢度:耐光色牢度评级(参照ISO105-A02)
分子量变化:
  • 重均分子量:GPC分析值变化率(参照ISO16014)
  • 熔体流动速率:MFR变化±10%(参照ISO1133)
环境应力开裂:
  • ESC时间:开裂诱导期(参照ISO22088)
  • 应力松弛率:恒定载荷下松弛量

检测范围

1.聚乙烯(PE):涵盖LDPE和HDPE类型,重点检测户外暴露下的UV稳定性和热氧化降解,确保拉伸强度保持率≥85%

2.聚丙烯(PP):包括均聚物和共聚物,侧重高温老化后的冲击强度变化和氧化诱导期评估,OIT值≥15min

3.聚氯乙烯(PVC):硬质和软质PVC,检测光老化过程中的色差变化和增塑剂迁移,ΔE≤2.5

4.聚苯乙烯(PS):GPPS和HIPS材料,重点评估化学腐蚀后的表面光泽度衰减和应力开裂性能

5.ABS塑料:工程级ABS,检测热老化下的力学性能保持率和颜色稳定性,黄变指数YI≤4

6.聚碳酸酯(PC):透明和改性PC,侧重UV照射后的透光率损失和冲击强度变化,透光率下降≤5%

7.尼龙(PA):PA6和PA66类型,重点检测湿热环境下的分子量变化和电性能稳定性,体积电阻率变化率≤10%

8.PET塑料:瓶级和薄膜PET,评估光老化后的结晶度变化和化学耐性,溶剂溶胀率≤2%

9.PMMA塑料:亚克力材料,检测长期户外暴露下的光泽度衰减和热变形温度,60°光泽变化≤8%

10.工程塑料POM:聚甲醛材料,侧重氧化稳定性和环境应力开裂,ESC时间≥1000h

检测方法

国际标准:

  • ASTMG154-16非金属材料紫外光暴露试验
  • ISO4892-2:2013塑料实验室光源暴露方法
  • ISO11341:2004涂料和清漆人工气候老化
  • ASTMD638-14塑料拉伸性能标准试验方法
  • ISO179-1:2010塑料夏比冲击强度测定
国家标准:
  • GB/T16422.2-2022塑料实验室光源暴露试验方法
  • GB/T14522-2008机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法
  • GB/T7141-2008塑料热老化试验方法
  • GB/T9341-2008塑料弯曲性能的测定
  • GB/T2408-2008塑料燃烧性能氧指数测定
方法差异说明:国际标准如ASTMG154使用特定光谱分布,而GB/T16422.2采用不同辐照强度;ISO179冲击试验的试样尺寸与GB/T9341弯曲测试的加载速率存在差异;ASTMD638拉伸试验应变速率控制比GB/T228.1更严格;ISO11341色差测量与GB/T14522老化条件不一致。

检测设备

1.氙灯老化试验箱:ATLASCi4000型(光谱范围300-800nm,辐照度0.35W/m²)

2.UV老化试验箱:Q-LABQUV/spray型(UVA-340灯管,温度范围40-80°C)

3.热老化箱:MEMERTUM500型(温度范围50-300°C,精度±1°C)

4.万能材料试验机:INSTRON5967型(载荷范围0.01-50kN,分辨率0.001N)

5.分光光度计:HUNTERLABUltraScanPRO型(波长范围360-780nm,精度0.01ΔE)

6.差示扫描量热仪:TADSCQ2000型(温度范围-150-600°C,灵敏度0.1μW)

7.热重分析仪:NETZSCHTG209F3型(加热速率0.1-100K/min,精度0.1μg)

8.红外光谱仪:PERKINELMERSpectrumTwo型(波数范围4000-400cm⁻¹,分辨率4cm⁻¹)

9.熔体流动速率仪:ZWICK4106型(载荷2.16kg,温度精度±0.2°C)

10.冲击试验机:ZWICKHIT50P型(冲击能量0.5-50J,摆锤速度3.5m/s)

11.硬度计:MITUTOYOHR-150A型(洛氏硬度标尺,分辨率0.1HR)

12.电性能测试仪:KEITHLEY6517B型(电阻范围10⁶-10¹⁶Ω,电压0-1000V)

13.气体分析仪:THERMO41C型(检测限0.1ppm,响应时间<30s)

14.显微镜:OLYMPUSBX53型(放大倍数50-1000X,分辨率0.2μm)

15.环境箱:ESPECPL-3型(湿度范围10-98%RH,温度-70-180°C)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

塑料耐老化性能分析
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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