老翁教你一种评估塑料化合物耐候性的方法

了解如何较好地保护塑料零件免受气候影响需要分析几个重要因素。应考虑聚合物类型、颜色和添加剂。对实际暴露量的估计也很关键——例如，可能是沙漠般的条件、潮湿或多雨的天气，或者是透过窗户玻璃的阳光。了解客户如何定义质量也很重要，例如，是颜色、光泽和/或物理特性的保持？

各种加速测试方法增加了这种复杂性，包括户外测试和荧光-紫外线或氙弧试验箱中的实验室测试，这些测试用于预测材料在长期老化下的表现。设备和材料供应商一致认为，加速实验室老化试验是比较配方的得力工具，但它们不是实际使用寿命的定量预测工具。然而，对提高加速试验方法预测准确性的长期研究正在增加这一领域的信心和可靠性。

耐候性测试方法通常使用特定应用条件，如人造草皮、木塑复合地板、乙烯基壁板或汽车涂料。然而，一个应用程序的标准可能被其他领域借鉴。例如，汽车涂层加速老化的新ASTM标准(ASTM D7869-13)被认为与塑料工业相关，尽管它是为汽车涂层而写的。帮助制定该标准的巴斯夫(BASF)塑料添加剂技术经理泰德芬尼根(Tad Finnegan)解释道:“以前的汽车耐候性规范很快就超出了交通行业和涂料行业，成为耐候性材料(包括塑料)的‘通用’标准”。

新ASTM加速试验

ASTM D7869-13发布了运输涂层增强光和水暴露的氙弧暴露试验标准规程，旨在取代SAE J1960和SAE J2527。这些方法自20世纪80年代以来一直在使用，但现在被认为不足以提供与现场结果有意义的相关性。

ASTM D7869被视为测试开发的突破，符合更好地复制真实世界曝光的行业目标。根据紫外线沉积率，ASTM D7869比SAE J2527减少了40%的测试时间。

Q-Lab技术应用主管Jeffrey Quill指出，ASTM标准是10年研究的结晶。这项初步研究的最重要的结果之一是，当试图在佛罗里达这样的潮湿环境(被认为是基准环境)中复制暴露时，认识到湿度对涂层表面影响的重要性。研究人员仔细观察了户外环境，并试图在实验室中复制它。例如，研究人员发现，在测试室的黑暗周期中喷水和高湿度，然后是干燥的光照周期，可以较好地复制佛罗里达户外的水分吸收和干燥。

ASTM标准测试结合了这些相关性研究的结果。“这项测试首次准确地复制了几种主要的老化形式(如光泽丧失、颜色变化、分层和光氧化),因为该研究彻底评估了所有三个关键风化变量(即光、热和水分)的重要性。过去，研究人员认为光谱是与相关性相关的主要问题，但我们发现准确再现室外湿度是另一个关键因素，”Quill解释道。“新的测试方法需要开发一种新的校准方法，以确保样品始终保持最低限度的水分含量。所有全球老化标准都应考虑使用这种校准方法的最小水量和验证。

这种新方法还要求使用具有精确光谱匹配的光源，以满足更严格的日光定义。Q-Lab的日光滤光片符合这个新定义。该方法需要重新定位样品，这在以前仅被推荐，并要求更真实的温度循环。