[發明專利]一種量化比較不同氣候環境對高分子材料老化損傷的方法

有效

• 申請號: 201811181744.2
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109540772B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 陶友季;時宇;揭敢新;王俊;李慧
• 申請（專利權）人: 中國電器科學研究院股份有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N3/08
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華;高文龍

1.一種量化比較不同氣候環境對高分子材料老化損傷的方法，包括試驗實施環節和試驗結果評定環節，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)樣品的選擇；

(2)樣品的制備；

(3)試驗站的選擇；

(4)自然老化試驗：在M種不同的典型氣候環境下分別建立試驗站，M為大于等于1的自然數，開展高分子材料樣品的自然老化試驗，試驗時間至少為1整年，根據高分子材料耐候性強弱，試驗時間以1年為單位遞增，直至高分子材料樣品發生失效為止，試驗期間按一定時間間隔取樣，測試性能，記錄數據，時間間隔為1個月、3個月或6個月，如果不明確失效臨界值，以性能下降至初始性能的50％作為失效判據，高分子材料樣品朝赤道正南與水平面呈45°放置；

(5)數據處理：如果考察氣候環境對高分子材料拉伸強度保持率的機械性能的老化損傷，則高分子材料的拉伸強度保持率隨著老化時間增加而下降，用拉伸強度保持率作為縱坐標，老化時間作為橫坐標，在直角坐標系作圖，得出高分子材料樣品在不同氣候環境老化的拉伸強度保持率隨老化時間的關系曲線，所述的拉伸強度保持率指材料老化一定時間后的拉伸強度性能值與未老化的拉伸強度初始性能值的比值；如果考察氣候環境對高分子材料色差的老化損傷，則高分子材料的色差隨老化時間增加而上升，用色差性能增加值作為縱坐標，老化時間作為橫坐標，在直角坐標系作圖，得到高分子材料樣品在不同氣候環境老化的色差性能增加值隨老化時間的關系曲線；

(6)試驗結果的評定：

如果評定氣候環境對高分子材料拉伸強度保持率的老化損傷，則以樣品的拉伸強度為關鍵性能指標做判據，根據步驟(5)所述的拉伸強度保持率與老化時間的關系曲線，讀取樣品關鍵性能達到失效臨界值所需的老化失效時間；假設樣品在步驟(3)所述的比較基準站的老化失效時間為t0，在步驟(4)所選的S1、S2……Sm這M種氣候環境下的試驗站老化失效時間分別為t1、t2……tm，設比較基準站的氣候環境對該樣品的老化損傷嚴酷度系數為1.00，則S1、S2……Sm這M種氣候環境對該樣品的老化損傷嚴酷度系數分別為t0/t1、t0/t2……t0/tm，小數點保留2位；

如果評定氣候環境對高分子材料色差的老化損傷，則以樣品的色差為關鍵性能指標做判據，根據步驟(5)所述的樣品色差性能增加值隨老化時間的關系曲線，讀取樣品在不同氣候環境老化1年、2年或其它整數年時的性能增加值；假設樣品在步驟(3)所述的比較基準站老化1年后性能增加值為n0，在步驟(4)所選的S1、S2……Sm這M種氣候環境下的試驗站的老化1年后的色差性能增加值分別為n1、n2……nm，設比較基準站的氣候環境對該樣品的老化損傷嚴酷度為1.00，則S1、S2……Sm這M種氣候環境對該樣品的老化損傷嚴酷度分別為n1/n0、n2/n0……nm/n0，小數點保留2位；

通過老化損傷嚴酷度來評估高分子材料在不同氣候環境的老化損傷，從而量化比較不同氣候環境對高分子材料的老化損傷，老化損傷嚴酷度越高，老化損傷相對越嚴重。

2.根據權利要求1所述的量化比較不同氣候環境對高分子材料老化損傷的方法，其特征在于：所述步驟(1)的具體過程為：選擇產品制造實際采用的高分子材料，或者選擇與實際高分子材料的類型、結構、成分相似的材料作為參考樣品。

3.根據權利要求1所述的量化比較不同氣候環境對高分子材料老化損傷的方法，其特征在于：所述步驟(2)的具體過程為：根據擬考察的高分子材料的性能測試要求制備樣品，如果要考察氣候環境對高分子材料色差的老化損傷，則塑料、橡膠樣品通過注塑法制備長寬厚尺寸為60mm*80mm*3mm的樣板，涂料樣品通過噴涂方式制備長寬厚尺寸為150mm*70mm*2mm的涂層板；如果要考察氣候環境對高分子材料拉伸強度保持率的機械性能的老化損傷，則按相關的測試標準制備啞鈴形或長方形樣品。

4.根據權利要求1所述的量化比較不同氣候環境對高分子材料老化損傷的方法，其特征在于：所述步驟(3)的具體過程為：根據高分子材料產品的服役地區，對照GB/T 4797.1：2008或IEC 60721-2-1：2003標準，選擇不同的典型氣候環境，根據典型氣候環境選擇標準化的試驗站，為了對比需要選擇比較基準站，比較基準站在我國的瓊海濕熱氣候環境試驗基準站、吐魯番干熱氣候環境試驗基準站、美國邁阿密濕熱氣候環境基準站和亞利桑那干熱氣候環境基準站四個基準站中選擇其一。