耐候試驗有多種試驗方法,下面我們主要講解一下濕熱試驗、耐熱性試驗、鹽霧試驗、耐寒試驗、抗霉試驗這五種耐候試驗的原理。
一、濕熱試驗
在大氣環(huán)境下,溫度(熱)和濕度(水分)是客觀存在的因素。有些高分子材料是在高溫高濕的環(huán)境中存儲、運輸或使用。因此濕熱老化試驗是具有一定的實際意義和經(jīng)濟價值的工作。高溫下的水汽對高分子材料具有一定的滲透能力,在熱的作用下,這種滲透能力更強,能夠滲透到材料體系內(nèi)部并積累起來形成水泡,從而降低了分子間的相互作用,導(dǎo)致材料的性能老化。濕熱老化試驗一般使用濕熱試驗箱(恒溫恒濕試驗箱、高低溫濕熱試驗箱),它能提供標準無污染的大氣環(huán)境。
二、鹽霧試驗
當鹽霧的微粒沉降附著在材料的表面上,便迅速吸潮溶解成氯化物的水溶液,在一定的溫濕度條件下,溶液中的氯離子通過材料的微孔逐步滲透到內(nèi)部,引起材料的老化或金屬的腐蝕。鹽霧試驗用來鑒定材料的防電化學腐蝕的性能。鹽霧腐蝕試驗箱可檢測材料的耐鹽霧腐蝕性能。
三、抗霉試驗
霉菌是一種微生物,霉菌新陳代謝的排泄物(有機酸)會導(dǎo)致材料的失效。為了評價材料的長霉程度,通常采用人工抗霉試驗。霉菌試驗常用的菌種有:黑曲霉、黃曲霉、雜色曲霉、青霉、球毛殼霉等。因為不同材料遭受到侵蝕破壞的霉菌種類有所不同,因此對不同的高分子材料應(yīng)選用不同的試驗菌種。人工抗霉試驗的周期為28d。目前常采用霉菌老化試驗箱,該試驗箱是在一定的溫濕度條件下通過培養(yǎng)真菌來試驗高分子材料產(chǎn)品的抗菌老化能力。
四、耐寒試驗
聚合物的耐寒性是指它抵抗低溫引起性能變化的能力,但環(huán)境溫度達到某一低溫區(qū)域,聚合物會脆化。低溫儲存試驗可以鑒定材料的低溫儲存特性。耐寒性與聚合物的鏈運動、大分子間的作用力和鏈的柔順性有關(guān),飽和聚合物的主鏈單鍵,由于分子鏈上沒有極性基或位阻大的取代基,柔順性好,耐寒性也好。反之,如果側(cè)基為位阻大的剛性取代基,或者重度交聯(lián)的聚合物耐寒性就較差。
五、耐熱性試驗
熱是促進高聚物發(fā)生老化反應(yīng)的主要因素之一,熱可使高聚物分子發(fā)生鏈斷裂從而產(chǎn)生自由基,形成自由基鏈式反應(yīng),導(dǎo)致聚合物降解和交聯(lián),性能劣化。烘箱法老化試驗是耐熱性試驗的常用方法,將試樣置于選定條件的熱烘箱內(nèi),周期性地檢查和測試試樣外觀和性能的變化,從而評價試樣的耐熱性。這種方法常用于塑料和橡膠,信息記錄介質(zhì)的耐熱試驗也常采用此方法。