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老化试验评价分析
点击次数:330 发布时间:2019-04-26

对任一暴露测试项目的结果进行适当的量化是很重要的。通常,客户关心他们的材料在暴露过程中发生哪些性能的改变和/或改变量。材料某些性能的改变,如颜色或光泽可以用仪器来进行测量。其它性能的改变,如开裂、起皮、粉化、起泡和生锈可以采用目测,也可以按照美国实验材料协会或其它技术组织的标准测量等级来进行评估。

1、评估的频次

通常在暴露之前就对关心的性能进行测量或等级评估。之后,要对测试进行定期评估和测量。对于户外暴露测试,通常按月或按季度进行评估。而对于加速实验室测试,要每 100 个小时或 250 个小时进行评估。评估用于了解材料随时间的老化过程。对于一个全面的测试方案而言,对样品进行评估是非常重要的部分。

2、目测

尽管目测存在一定的主观性,但它相当重要,因为用户同样以此来判断材料的外观是否令人满意。目测结果必须是可重复的,并与其他人员的目测结果一致。目测中一致性相当重要,目测必须由经过培训的有经验的评估师来进行。

当客户对测试样品提出目测要求时,评估师要检查表1中所列的所有观察到的样品的缺陷。评估师要根据适当的等级对样品的变化进行评级。老化作用的目测报告通常按照 ASTM 标准从 10 级到0级的等级系统进行划分,见表 2(如下页所示)。

涂料技术联合会(FSCT)的《涂料缺陷图示标准》一书中有关于目测图示的描述 1,可用来直接比较测试样品,得出缺陷等级。这样有助于评估师进行重复评估,并帮助客户了解报告中的样品缺陷。

目测等级在标准照明条件下由目测所得。在需要确认或其他必要情况下,如显微观测时,用显微镜进行评估(放大10 倍)。                                                      

 可能的缺陷 

 适用测试方法 

 粉化(丝绒状) 

 ASTM  D4214  ISO 4628-7 

 起泡 

 ASTM D714  ISO 4628-2 

 开裂 

 ASTM D661  ISO 4628-4 

 龟裂 

 ASTM D660 

 片状/分层 

 ASTM D772  ISO 4628-5 

 侵蚀 

 ASTM D662 

 霉菌 

 ASTM D3274 

 耐粘污性 

 ASTM D3274 

 变色(灰卡) 

 ASTM D1729 ASTM  D2616 ISO 105/A02

 附着力 

 ASTM D3359 

 腐蚀(丝状的)

 ASTM D2803

 腐蚀(划伤锈蚀)

 ASTM D1654  ISO 4628-8

 腐蚀(表面生锈)

 ASTM D610  ISO 4628-3

3、外观性能的仪器测量

对许多产品和材料来说,外观性能非常重要。客户对质量的评价常常基于光泽、颜色、亮度、平滑度或其他一些外观特性。产品的使用年限往往取决于这些特性。有的产品其他性能完美,但往往因外观不符合客户的审美要求而报废。

按照定义,因为外观是视觉的或审美的特性,用仪器进行测量看似比较矛盾。然而,外观通常是一些表面性能(例如,平滑度、反射率、颜色等)。经过多年探索,仪器测量已经非常接近人们的目测结果。

对外观进行仪器测量比较客观,而且相比主观性的目测有几大优势。仪器测量提供性能的量化测试结果。它排除了人为偏差的可能性,因为如果所有条件都相同,仪器每次的测试数据是可以重复的。另外,仪器测量的数值是连续的,可进行统计分析。在老化领域, 光泽、鲜映性( DOI )和颜色使用光电仪器测量。这些仪器用于检测材料暴露和未暴露部分的表面外观性能,以判断产品的使用年限。

4、样品清洗

对于户外老化试验,采用仪器测量时强烈建议,对暴露样品的清洗过的表面部分进行测试。所有这些测量都对表面的附着物极其敏感,例如污物和霉菌等。这些微粒在测试样品表面形成隔离层,妨碍仪器测量真实的样品表面。如果表面存在污物,那么仪器测量的是污 物而不是真正的样品表面。

5、光泽测量

光泽测量是测量评估中重要的一部分,对于涂料和塑料特别重要。在老化暴露中光泽是首先受到影响的性能之一。它也是观察者首先注意到的外观性能之一。

用仪器测量光泽是表面外观性能光电测量最常用的方式。用仪器测量光泽是测量表面的光泽。光泽测量将一束光按固定角度照射在表面上,然后检测在反射角处的反射光占入射光的百分比(不包括散射光)。非常光滑的表面若反射入射角处的所有光束,则光泽值是1003 。

任何表面粗糙或其它瑕疵都会引起光束发生散射,这将会减弱反射光,从而光泽值也跟着变小。光泽角指的是光束到达表面时的角度(相对于法线),最常见的光泽角在下面的图表中标出。有关光泽测量的详细信息, 请参考 ASTM D523 或 ISO 2813。

6、结论

因为材料的有效使用年限,常常受审美要求或其他视觉因素的影响,所以暴露试验样品的任何外观特性的测量都很重要。在这方面,有很多技术可以采用。对于目测,专门人员可给出好的定性和定量的等级结果。如果可能,仪器测量因其客观性也特别有用。不管是目测还是仪器测量,都是全面测试中非常重要的部分。

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