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¿Qué es la prueba de envejecimiento?
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La prueba de envejecimiento se refiere principalmente a la prueba de envejecimiento con oxígeno térmico de la goma, los productos plásticos, los materiales de aislamiento eléctrico y otros materiales; o la prueba de envejecimiento de la ventilación de las piezas electrónicas y los productos plásticos.
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La prueba de envejecimiento se refiere principalmente a la prueba de envejecimiento con oxígeno térmico de la goma, los productos plásticos, los materiales de aislamiento eléctrico y otros materiales; o la prueba de envejecimiento de la ventilación de las piezas electrónicas y los productos plásticos.
Siete métodos de prueba de envejecimiento:
En la actualidad, existen muchos métodos de prueba de envejecimiento para los materiales poliméricos, incluyendo la prueba de envejecimiento climático, la prueba de envejecimiento ultravioleta, la prueba de envejecimiento con ozono, la prueba de envejecimiento con aire caliente, la prueba de envejecimiento alternativo de alta y baja temperatura, la prueba de envejecimiento con calor húmedo, la prueba de envejecimiento medio, la prueba de envejecimiento con rocío salino, etc
1. Prueba de envejecimiento climático
La llamada prueba de envejecimiento climático es un tipo de método de investigación que expone las muestras de prueba de los materiales poliméricos a las condiciones ambientales atmosféricas, para obtener la ley de envejecimiento de las muestras de material expuestas al ambiente atmosférico, analizar las propiedades de los materiales poliméricos y predecir su vida útil.
Hay dos tipos de pruebas de envejecimiento climático
Una de ellas es la prueba de exposición natural, la muestra de prueba del material polimérico se expone al ambiente atmosférico real para obtener el comportamiento de envejecimiento del material en el ambiente real. La información de envejecimiento obtenida por este método de prueba de envejecimiento es la más precisa. Es el método más eficaz para el comportamiento de envejecimiento de los materiales moleculares, pero el tiempo de ciclo de este método de prueba es demasiado largo, largo y laborioso. La gente de Florida en los Estados Unidos, Wanning, Mohe y Wuhan en China han realizado pruebas de exposición al aire durante más de un año.
La otra es la prueba de envejecimiento climático artificial. La prueba de envejecimiento en clima artificial se refiere al método de prueba de envejecimiento en el que las personas simulan las condiciones ambientales atmosféricas reales en interiores o refuerzan un determinado factor ambiental para obtener el comportamiento de envejecimiento de los materiales en poco tiempo. También se denomina envejecimiento artificial simulado o envejecimiento acelerado artificial. El envejecimiento climático artificial se lleva a cabo generalmente en una cámara de envejecimiento climático artificial. Las cámaras de envejecimiento climático artificial comúnmente utilizadas incluyen principalmente la cámara de envejecimiento climático con lámparas de xenón, la cámara de pruebas de envejecimiento climático con lámparas fluorescentes y la cámara de pruebas de envejecimiento climático con lámparas de arco de carbono. Estos tipos de cámaras de pruebas de envejecimiento climático simulan o refuerzan los factores ambientales naturales a partir de los principales factores climáticos como la luz, la temperatura, la humedad, la lluvia o la condensación para lograr el envejecimiento del material. Además, la prueba de envejecimiento de los materiales debe llevarse a cabo de acuerdo con ciertas normas de prueba.
2. Prueba de envejecimiento UV
La luz ultravioleta de la luz solar, debido a que su energía lumínica es equivalente a la energía de enlace de los enlaces químicos de los polímeros, puede causar la ruptura de la cadena de compuestos de polímeros, que es el principal factor que conduce a la degradación de los materiales de polímeros.
La prueba de envejecimiento ultravioleta se refiere a un método de prueba en el que las muestras de prueba de envejecimiento de los materiales poliméricos se colocan en un campo de luz ultravioleta y se exponen para obtener el comportamiento y las leyes de envejecimiento de los materiales poliméricos.
Generalmente, la prueba de envejecimiento ultravioleta especificará la región ultravioleta y la intensidad de la radiación, como 40W/m2, en el rango de longitudes de onda de 300nm-400nm. Las fuentes de luz utilizadas en la prueba de envejecimiento ultravioleta suelen incluir lámparas de xenón, lámparas fluorescentes, lámparas de tritio y lámparas de deuterio. Entre ellas, las lámparas de xenón pueden simular bien el espectro solar, y las lámparas fluorescentes pueden simular bien el espectro ultravioleta de la luz solar. La lámpara de tritio puede proporcionar una fuerte energía, que se utiliza generalmente para la prueba de envejecimiento acelerado.
3. Prueba de envejecimiento del ozono
El ozono es un gas extremadamente raro en la atmósfera, pero es extremadamente destructivo para los materiales poliméricos. El ozono puede tener una reacción química irreversible con los enlaces insaturados y los grupos reductores en la estructura química de los materiales poliméricos, lo que da lugar a la degradación oxidativa de los materiales poliméricos, con lo que se pierde el valor de uso. Especialmente para los materiales de caucho que contienen dobles enlaces, exhibe un poder destructivo extremadamente fuerte.
El ozono tiene una fuerte actividad. Puede descomponer el oxígeno atómico más activo y reaccionar químicamente con los dobles enlaces de la molécula de caucho, causando que el caucho envejezca, se agriete y se vuelva quebradizo.
La prueba de envejecimiento por ozono de los materiales poliméricos se suele realizar en una cámara de pruebas de envejecimiento por ozono. El ozono es proporcionado por un generador de ozono y su concentración puede ser ajustada mezclándose con el aire por un mezclador. La concentración de ozono se determina generalmente de acuerdo con las condiciones ambientales en las que el material se utiliza realmente.
Además, la temperatura, la humedad y otros factores de la cámara de envejecimiento del ozono también pueden ajustarse para lograr el propósito de la prueba, y obtener la resistencia al envejecimiento del ozono del material y el comportamiento y la ley del envejecimiento del ozono.
4. Prueba de envejecimiento con aire caliente
El calor es uno de los principales factores que causan el envejecimiento de los materiales poliméricos. El calor puede acelerar el movimiento de las cadenas de polímeros, hacer que las cadenas de polímeros se rompan, generar radicales libres activos y provocar reacciones en cadena de radicales libres para causar la degradación o el intercambio de polímeros.
La prueba de envejecimiento con aire caliente es uno de los principales métodos de prueba para evaluar los materiales poliméricos y estudiar su resistencia al envejecimiento. Normalmente se lleva a cabo en una cámara de pruebas de secado con chorro de aire a temperatura constante.
La temperatura en el horno de secado se puede ajustar según los requisitos de la prueba. Los materiales poliméricos se muestrean y prueban regularmente cuando se exponen a la sequedad para obtener el comportamiento de envejecimiento y las leyes de los materiales poliméricos, a fin de modificar los materiales poliméricos de manera específica y mejorar su rendimiento.
5. Prueba de envejecimiento con temperatura alternada
La temperatura es otro factor importante que conduce al envejecimiento de los materiales poliméricos. En el caso de los adhesivos poliméricos, la alta temperatura puede acelerar la velocidad de movimiento de la cadena de adhesivos poliméricos, y la baja temperatura puede causar una tensión interna en el adhesivo polimérico. La alternancia conduce a la escisión de la cadena de adhesivos poliméricos y a la degradación y el envejecimiento.
En el caso del caucho, la alta temperatura puede acelerar el movimiento térmico de la cadena molecular y entrecruzar el caucho. La baja temperatura puede causar que la cadena molecular del caucho se congele, haciéndolo quebradizo, disminuyendo su elasticidad y envejeciendo.
La prueba de envejecimiento alternado a alta y baja temperatura es un método de prueba de envejecimiento para evaluar la resistencia a la temperatura de los materiales poliméricos. Se suele realizar en una cámara de pruebas de envejecimiento a temperatura alternante, desde una determinada temperatura T1 (generalmente temperatura ambiente) hasta una determinada temperatura a una tasa de calentamiento constante T2, mantener la temperatura de T2 durante un determinado período de tiempo, y luego reducir la temperatura a una determinada temperatura T3 a una tasa de enfriamiento constante, mantener la temperatura de T3 durante un determinado período de tiempo, y luego aumentarla a T1, que es un ciclo de temperatura. La duración del ciclo puede determinarse de acuerdo con los requisitos específicos de la prueba.
6. Prueba de envejecimiento por calor húmedo
La prueba de envejecimiento por calor húmedo es un método eficaz para evaluar la resistencia al envejecimiento de los materiales poliméricos en un entorno de alta humedad y alta temperatura. En un entorno de alta humedad, el agua puede penetrar en el material polimérico, haciendo que éste se hinche, y algunos de los grupos hidrófilos se hidrolizan, lo que provoca el envejecimiento y la degradación del material polimérico.
Además, la penetración de la humedad en el material polimérico también puede causar la disolución y migración de aditivos dentro del material polimérico, como plastificantes, agentes compuestos y otras sustancias, y afectar a las propiedades mecánicas del material polimérico.
Bajo la acción del calor, el calor puede promover la infiltración del agua. El calor promueve la intensificación del movimiento de las cadenas de polímeros, reduce la fuerza intermolecular, promueve la infiltración del agua y acelera la degradación de los materiales poliméricos.
Los diferentes materiales poliméricos tienen diferentes fórmulas, por lo que sus mecanismos de envejecimiento por calor húmedo también son diferentes. Cuando se lleva a cabo la prueba de envejecimiento por calor húmedo, se deben seleccionar diferentes estándares de envejecimiento de acuerdo con los diferentes materiales poliméricos.
La prueba de envejecimiento por calor húmedo se suele llevar a cabo en la cámara de pruebas de envejecimiento por calor húmedo, y la temperatura y la humedad se pueden ajustar según los requisitos de la prueba.
7. Prueba de envejecimiento medio
Ciertos materiales poliméricos necesitan ser sumergidos en un determinado medio durante mucho tiempo durante su uso. Por ejemplo, los materiales poliméricos del equipo que se ha dedicado a operaciones marítimas o submarinas durante mucho tiempo deben sumergirse en el agua de mar durante mucho tiempo, y ciertas partes de las aeronaves de aviación deben estar expuestas a la aviación durante mucho tiempo. Todo esto requiere que los materiales de alto peso molecular tengan una fuerte resistencia al envejecimiento dieléctrico.
La prueba de envejecimiento de los medios es un método de prueba comúnmente utilizado para evaluar la resistencia al envejecimiento de los medios de los materiales poliméricos y predecir su vida en un determinado medio. El medio utilizado en la prueba de envejecimiento puede prepararse de acuerdo con el entorno específico en el que se utiliza el material polimérico. Puede ser agua de mar artificial, agua salada, agua de lluvia, soluciones de base ácida, aceite combustible y otros disolventes orgánicos.