為什麽要做高溫測(cè)試?測試標準與要點
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來源:
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發布日期: 2019.11.22
1、什麽是高溫測試?高溫測(cè)試的意義?
在熱環境下暴露的可降解塑(sù)料可能發生多種物理和化學變化。暴露(lù)時間的長短和溫度的高低決定(dìng)了發(fā)生變化的程度和類(lèi)型。高(gāo)溫短暴露周期通常就足以縮短可氧化降解塑塑料的誘導期(qī),這個過程會發(fā)生抗氧劑和增塑劑的消耗。物理性(xìng)能如拉(lā)伸強度、衝擊強度、伸長(zhǎng)率和模量可能在誘導期內引起變化;然而,這(zhè)些變化通常不是由於分(fèn)子量的降低,而僅僅是一種隨溫度變化的響應,如結晶度增加或揮發物(wù)減少或二者同時發生。
一般情況下,塑料在高溫下的短期暴露會釋放出易揮發物(wù)質,如水分、溶劑或增塑劑;減少模(mó)塑應力;增進熱固性塑料固化;提高結晶度;並使增塑劑或著色劑或二者均發生顏(yán)色變化。通常,隨著揮發物的減少或進(jìn)一步的聚合反應將會(huì)出現進步收縮。某些塑料,如PVC,可能會由於增(zēng)塑劑的損失(shī)或聚合物分子鏈的斷裂麵變施(shī)。聚丙烯及其共聚物在分子發生降解時往往會變得非常脆,而聚乙(yǐ)烯則會在拉伸強度和(hé)伸長率(lǜ)變小和脆化之前變柔軟(ruǎn)。因此,研究塑料、橡膠、色漆和清漆、高分子材料以及(jí)電路板等元(yuán)件設備在高溫下的性能是十分必要的。
高溫測(cè)試是用來確定產品在(zài)高溫氣候環境下儲存、運輸、使用的適應性的方法。試驗(yàn)的(de)嚴(yán)苛程度取決於高溫的溫度和曝露持續時間。塑料、橡膠、色漆(qī)和清漆等高分子材料的高溫測試主(zhǔ)要包括熱空氣老化、耐熱試驗、耐熱性(xìng)的測定等。熱空氣加速老化是指試樣在比橡膠使用環境更高的溫度下暴露,以期在短時間內獲得橡膠自然老化的效果。耐熱試(shì)驗是指試樣暴露(lù)在與橡膠使用環境相同的溫變下的試驗。
2、高溫測試的標準有哪些?
GB/T 3512-2014硫化橡膠或熱塑性橡膠 熱空氣加速老化和耐熱試驗
GB/T 7141-2008塑料熱老化試(shì)驗方法
GB/T 1735-2009色漆和清漆 耐熱性的測定
GB/T 2423.2-2008電(diàn)工電子產品環境試驗 第(dì)2部分:試驗方法 試驗B:高溫
ASTM D573-04(2015)空橡膠的標準試驗方法 熱空氣幹燥爐中測定橡膠變質
ASTM D865-2011橡膠在空氣中加熱(rè)變質的標準試驗方法(試管封閉法)
ASTM D3045-1992(2010)無負荷塑料熱老化的(de)標準實施規程
ISO188-2011硫化(huà)橡膠或熱塑性橡膠加速老化和耐熱試驗
DIN 53508-2000橡膠試驗(yàn) 加速老化
IEC 60068-2-2-2007 環境測試 第2-2部分:試驗 試驗B:幹熱
3、高(gāo)溫測試要點總結
(1)GB/T 3512-2014硫化橡膠或熱塑性橡膠 熱空氣加速老化和(hé)耐熱試驗
適用範圍:
本標準(zhǔn)規定了硫(liú)化橡膠或熱(rè)塑性橡(xiàng)膠熱空氣加速老化和耐熱試(shì)驗方法。兩種方法分別為:方法(fǎ) A:空(kōng)氣流速低的多單元式或櫃式熱空氣(qì)老化箱,每小時換(huàn)氣3次~10次;方法(fǎ) B:使用風(fēng)扇強製通風的(de)櫃式熱空(kōng)氣老化箱,每小時換氣3次~10次。
試驗原理
試樣在高溫和大氣壓力下的空氣中老化後測定其性能,並與未老化試樣的(de)性能作比(bǐ)較。應使用與實際(jì)應用有關的物理性能判定橡膠的老化程度,但在沒有表明這些性能與實際應用明確相關時,建議測試橡膠的拉伸強度、定伸應力、斷裂伸長率(按ISO 37測定)和硬度(按ISO 48測定(dìng))。
試驗設備
空氣老化箱(多單元式老化箱、櫃式老化箱、強製通風式老化箱)
試驗步驟(zhòu)
加熱老化箱(xiāng)到試驗溫度(dù),將試樣放入到老化箱(xiāng)中。如果使用(yòng)多單元老(lǎo)化(huà)箱,每(měi)個單元中隻能放一種橡膠。試樣應不受應力,各麵自由暴露在(zài)空氣中,且不受光照。達到規定的老化時間後,從老化箱(xiāng)中取出試樣,取出的試樣以(yǐ)不受應力的(de)方式在待(dài)測試的試驗性能
所要求(qiú)的環境下調節不(bú)少於16 h,不超過6天,按照(zhào)有關性能試驗(yàn)方法測試。
試驗(yàn)結果表示:試驗結果的表(biǎo)示應符合與待測性能相關的標準。應報(bào)告未老化和老化(huà)試樣(yàng)的試驗結果,在適當的情況下按照式(1)計算測試性能的變(biàn)化率:
式中:
p--性能變化率
x0--老(lǎo)化前的(de)性能
Xα--老化前的性能
硬度的變化(huà)按照式(2)計算:
式中:
H--硬度變化
x0--老(lǎo)化前的硬(yìng)度(dù)
xα--老化前的硬度
(2)GB/T 7141-2008塑料熱老化(huà)試驗方法
適用(yòng)範圍:
1)本標(biāo)準規定了塑料僅在不同溫度的(de)熱空氣(qì)中暴露較長時間時的暴露條件。本標準僅規定了熱暴露的方法,而未對試驗方法或試樣進行規定。熱對塑料任(rèn)何性能的影響都可(kě)以通過選擇(zé)適合的試驗方法和試樣來測定,本標準推薦使用ASTM D3826標(biāo)準來測定脆化終點,脆化終點是指在0. 1 mm/min的初(chū)始應變速率下,當75%的被(bèi)測試樣斷裂伸長率為5%或更(gèng)小值時,材料即達(dá)到其脆化終點。
2)本標準給出了比較材料熱老化性能的導則,這些性(xìng)能通過某相關性能的變化來測定(也就是說,脆化性能通過伸長率的(de)減少來測(cè)定)。本標準適用於評價使用(yòng)時易氧化的塑料(liào)。
3)按照本標(biāo)準得到的結果受到所用熱老化試驗箱類型的影響。使用者(zhě)可以選擇(zé)兩種方法中的一種進行熱老化試驗箱(xiāng)暴露。基(jī)於這兩種(zhǒng)方法的結果不應相(xiàng)互混淆。方法A:重力對流式熱老化試驗箱--推薦用於標稱厚度不(bú)大於(yú)0.25 mm的薄(báo)型試樣;方(fāng)法B:強製通風式熱老化試驗箱--推薦用於標稱厚度大於0.25 mm的試樣。
4)本標準介紹了在單一溫度下比較材料熱老化性能的(de)方法。本標準還描述了材料在(zài)一係列溫度下(xià)測定(dìng)熱老化性能的方法,以此來估計在(zài)某更低溫度下材料(liào)發生規定特性變化(huà)所需的時間。本標準沒有(yǒu)預計(jì)應力(lì)、環(huán)境、溫度和控時失效等因素相互作用時的熱老化性能。
試驗設備
熱老化試(shì)驗箱(重(chóng)力對流式熱老化試驗箱、強(qiáng)製通風式熱(rè)老化試驗(yàn)箱)、試樣架、相關試驗儀器
試樣要求
方法A--推薦(jiàn)用於(yú)標稱厚度不大於0.25 mm的薄型試樣;方法B--推薦用於標稱厚度大於(yú)0.25 mm的試(shì)樣;至少(shǎo)3個平行(háng)試樣
試驗溫度和暴露時間:如表1所示(shì):
試(shì)驗結果評定:方差分析在單(dān)一溫度下每種材料(liào)每個周期得暴露結果(guǒ)比較;繪製熱老化時間-伸長率以及溫度的倒數-熱老化時間的(de)對數的關(guān)係圖評價在一係列不同的溫度下材料的比較。
(3)GB/T 1735-2009色漆和清漆 耐熱性的(de)測(cè)定
適(shì)宜範圍(wéi)
本標準是有關色漆、清漆及相關產(chǎn)品的取樣和試驗的係列標準之一。本標準規定了一種通用的方法用來測(cè)定色漆、清漆或相關產品(pǐn)的單一塗層或複合塗層體係在規定(dìng)的溫度下塗膜顏色(sè)、光澤的變化,起泡、開裂或從底材上剝離的性能。
試樣要求
按GB/T 3186的規定,取受試產品的代表性樣品;按GB/T 20777的規定,檢查和製備試驗(yàn)樣品;推薦試板尺寸至少為120mm*50mm
試驗步驟
在規定或商定的溫度和時間(jiān)下進行試驗。將三塊試板放入(rù)規定溫度的鼓風(fēng)烘箱或高溫爐中,如試驗在烘箱中進(jìn)行,則試板距離(lí)烘箱每一麵(miàn)的距離不小於(yú)100 mm,試板相(xiàng)互間間隔不小(xiǎo)於20 mm,如試驗在高溫爐(lú)中進行,則盡量將試板放在高溫爐的中間部位。在規定溫度下將試板放置規(guī)定(dìng)的時間。能確保(bǎo)塗漆試板均勻受熱的好方法是用細鐵絲(sī)將樣板懸掛起來(lái),也可將(jiāng)試板放(fàng)在由(yóu)合(hé)適(shì)的耐熱材料製成的樣板架上(shàng)或將樣板的(de)塗漆麵向上放(fàng)在位於支承物(wù)上的由(yóu)耐熱材(cái)料(liào)製成的板(bǎn)上(shàng)。達到規定時間後,將試板(bǎn)從烘箱或高溫爐中取(qǔ)出並使之冷卻至室溫。檢(jiǎn)查試板並與在同樣條件下製(zhì)備的未經加熱的試板進行比(bǐ)較,看塗膜的顏色是否有(yǒu)變(biàn)化或塗膜是否有(yǒu)其他破壞現象,以(yǐ)至少兩塊試(shì)板現象一(yī)致為試驗結果。
試驗結果評定(dìng)
塗膜的顏色變(biàn)化或塗膜(mó)是否有其(qí)他破壞現(xiàn)象
(4)GB/T 2423.2-2008電工電子產品環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗B:高溫
適用範圍
本(běn)部分規(guī)定的高溫試驗適用於非散熱(rè)和散熱(rè)試驗樣品(pǐn)。試驗Bb和試(shì)驗Bd與早期版本無實(shí)質(zhì)上的差異。本高溫試驗的目的僅限於用來確定元件、設備或其他產品在高溫(wēn)環境下使用、運輸或貯存的能力。本高(gāo)溫試驗不(bú)能用來評(píng)價試驗樣品耐溫度變(biàn)化的能力和在溫度變化環境下(xià)的運行能力,在這種情況下,應采用GB/T 2423.22。本高溫試驗方法細分為以下幾種: 非(fēi)散(sàn)熱試驗樣品高溫試驗:試驗Bb,溫度漸變;散熱試驗樣品高溫試驗(yàn):試驗Bd,溫度(dù)漸變;試(shì)驗Be,溫度(dù)漸變,試驗樣(yàng)品在整個試驗過程通電。
試驗溫度:1000、800、630、500、400、315、250、200、175、155、125、100、85、70、65、60、55、50、45、40、35、30
試驗持續時間:2h、16h、72h、96h、168h、240h、336h、1000h
試驗結果評定:對樣品進行(háng)目視檢查以(yǐ)及相關規範要求的性能檢測