在開(kāi)發(fā)新材料或者增加材料的用途時(shí)，應(yīng)該要考慮到材料的性能將會(huì)如何受到氣候的影響。一個(gè)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的耐候測(cè)試程序可以識(shí)別出這些可能產(chǎn)生的問(wèn)題，可惜一些產(chǎn)品的生產(chǎn)商和他們的顧客并沒(méi)有真正地理解這類(lèi)測(cè)試。
改性塑料零件的耐候測(cè)試是防止材料產(chǎn)生一些可能性失效的關(guān)鍵一步。在生產(chǎn)商設(shè)計(jì)和選擇材料時(shí)，耐候測(cè)試服務(wù)的義務(wù)也逐漸列入于產(chǎn)品的需求上。在這種壓力下，生產(chǎn)商利用一些新材料和新的添加劑來(lái)作為解決的辦法。如果不進(jìn)行測(cè)試，改變樹(shù)脂，添加劑或處理過(guò)程會(huì)對(duì)其耐候性能產(chǎn)生一些不利的影響。
塑料材料產(chǎn)生問(wèn)題的原因
塑料材料的失敗主要有三個(gè)原因：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮到較終使用環(huán)境；使用產(chǎn)品時(shí)未考慮到其設(shè)計(jì)參數(shù)；對(duì)加工過(guò)程或原料有改動(dòng)影響了產(chǎn)品性能。
這些問(wèn)題包括產(chǎn)品的顏色和表面形貌的改變，例如發(fā)黃、褪色、變色或者失去了光澤。對(duì)于其他的一些產(chǎn)品，這些問(wèn)題還指材料的完整性或一些物理性能的改變，例如尼龍?jiān)谙匆聶C(jī)里逐漸磨損而逐漸變脆，從而破裂。
產(chǎn)生問(wèn)題的一些新因素
在某些應(yīng)用領(lǐng)域，塑料產(chǎn)品需要先進(jìn)行耐候測(cè)試才可以進(jìn)入。比如交通控制產(chǎn)品的制造者會(huì)對(duì)產(chǎn)品樣本進(jìn)行戶(hù)外測(cè)試，有時(shí)候他們會(huì)很驚奇一些產(chǎn)品對(duì)于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境具有出乎意料的敏感性。
一些新的聚合物，例如茂金屬類(lèi)化合物以及一些共聚混合物和合金等新材料的耐用性仍然是個(gè)很大的問(wèn)題，至今仍然沒(méi)有足夠的檢測(cè)方法。同樣，一些新的著色劑具有著未預(yù)料到的色牢度和耐光性問(wèn)題。
在使用中，塑料家具某部分在經(jīng)過(guò)從窗外射進(jìn)的太陽(yáng)光的短期照射后，表現(xiàn)出嚴(yán)重的褪色和變色。這種產(chǎn)品較早先表現(xiàn)出整體的褪色，然后是色調(diào)轉(zhuǎn)移成棕褐色，進(jìn)而變綠，這正如有機(jī)著色劑在不同的比例下失去不同的飽和性一樣。
室內(nèi)的紫外光照射可能并不是唯一的關(guān)鍵褪色因素，通過(guò)聚丙烯熒光儀表燈的照射證明確實(shí)是這樣，由于附近燈光的照射，材料表現(xiàn)出褪色，并逐漸變白而脆，而遠(yuǎn)離燈光的部位并未表現(xiàn)出這些明顯的現(xiàn)象。
來(lái)源于不同工廠相同規(guī)格的樹(shù)脂在性能上也可能有所不同，所有這些都會(huì)影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)和性能上——包括它的耐候性能。這種情況尤其體現(xiàn)在一些半結(jié)晶的聚合物，例如聚丙烯。造粒過(guò)程中水源的不同也會(huì)影響原料的鈣含量，導(dǎo)致耐候性能的不同。
穩(wěn)定劑或非穩(wěn)定劑
從某種意義上來(lái)說(shuō)，所有聚合物的添加劑都可以被認(rèn)為是污染物。盡管它們具有一些積極的因素，但它們也會(huì)造成一些不可預(yù)料的負(fù)面影響。例如，某些添加物質(zhì)例如云母能夠吸收HALS紫外光穩(wěn)定劑，減少它們的效能。并且不同硅添加劑中的金屬含量可能促進(jìn)聚合物的降解。
碳黑是另一種常被用作預(yù)防紫外光的材料，但是碳黑具有不同的級(jí)別和形狀。它們其中一些能吸收抗氧化劑，從而降低而不是提高材料的穩(wěn)定性。
金屬鰲合物例如鈣和鋅硬脂酸鹽常被添加用作處理過(guò)程中的穩(wěn)定劑。但是它們對(duì)一些其他的添加劑具有不良作用，例如受阻胺光穩(wěn)定劑（HALS）。通過(guò)這種處理，耐候性將會(huì)有所減小。
循環(huán)使用所帶來(lái)的問(wèn)題
回收后重新切粒的產(chǎn)品會(huì)影響產(chǎn)品的持久性能，尤其對(duì)于它的物理性能。這些材料早期的熱處理會(huì)損失一些保護(hù)抗氧化劑的添加劑。較終結(jié)果則是該材料具有高紫外光敏感性、低分子量并常發(fā)黃。機(jī)械性能也會(huì)受到一些影響。
政府對(duì)一些可再循環(huán)利用的材料進(jìn)行了規(guī)定，歐洲一些國(guó)家提出對(duì)一些汽車(chē)材料的較終再循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)立刻對(duì)美國(guó)的生產(chǎn)商有了較大的影響。當(dāng)再循環(huán)利用材料增多時(shí)，材料具有持久的耐用性也將成為可能。
測(cè)試方法
有三種主要的耐候測(cè)試：自然氣候、室外強(qiáng)化和實(shí)驗(yàn)室模擬：
● 自然的室外測(cè)試需要標(biāo)本照射陽(yáng)光，暴露在大氣中，它們或是直接或是用玻璃擋板。兩種基準(zhǔn)氣候常被用來(lái)在美國(guó)測(cè)試產(chǎn)品：濕熱的亞熱帶佛羅里達(dá)氣候和干熱的亞利桑那州沙漠氣候。其他地方的氣候適合于其他市場(chǎng)，例如，Atlas在歐洲范圍內(nèi)有25種氣候測(cè)試。室外測(cè)試常采用全年的照射、風(fēng)化處理，這些處理隨著時(shí)間有所不同。
● 當(dāng)要更大程度地暴露于太陽(yáng)輻射下，我們可以用太陽(yáng)跟蹤器或者集中處理系統(tǒng)如Atlas的Emmaqua直接暴露在真實(shí)的戶(hù)外風(fēng)化條件下，來(lái)獲得更快的戶(hù)外測(cè)試。這些測(cè)試方法能提供比原來(lái)真實(shí)時(shí)間風(fēng)化情況下至少快八倍的有效結(jié)果。
● 將實(shí)驗(yàn)室測(cè)試?yán)镁哂刑厥猸h(huán)境的測(cè)試箱和人工的光源，這些能提供極好的重復(fù)性和再現(xiàn)性，類(lèi)似于真實(shí)時(shí)間條件，但又快許多倍時(shí)所獲得的結(jié)果?？捎貌煌沫h(huán)境控制和燈源（如熒光，碳氙弧，或金屬鹵化物）。每種都有獨(dú)特的光譜特性，能和太陽(yáng)光的幾個(gè)關(guān)鍵的波長(zhǎng)相匹配，來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能。
暴露在氙弧燈箱環(huán)境下的快速測(cè)試類(lèi)似于幾年或更短時(shí)間的戶(hù)外測(cè)試。

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