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老化試驗評價分析

來源:光量(上海)國際貿易有限公司   2019年04月26日 10:25  

對任一暴露測試項目的結果進行適當?shù)牧炕呛苤匾?。通常,客戶關心他們的材料在暴露過程中發(fā)生哪些性能的改變和/或改變量。材料某些性能的改變,如顏色或光澤可以用儀器來進行測量。其它性能的改變,如開裂、起皮、粉化、起泡和生銹可以采用目測,也可以按照美國實驗材料協(xié)會或其它技術組織的標準測量等級來進行評估。

1、評估的頻次

通常在暴露之前就對關心的性能進行測量或等級評估。之后,要對測試進行定期評估和測量。對于戶外暴露測試,通常按月或按季度進行評估。而對于加速實驗室測試,要每 100 個小時或 250 個小時進行評估。評估用于了解材料隨時間的老化過程。對于一個全面的測試方案而言,對樣品進行評估是非常重要的部分。

2、目測

盡管目測存在一定的主觀性,但它相當重要,因為用戶同樣以此來判斷材料的外觀是否令人滿意。目測結果必須是可重復的,并與其他人員的目測結果一致。目測中一致性相當重要,目測必須由經過培訓的有經驗的評估師來進行。

當客戶對測試樣品提出目測要求時,評估師要檢查表1中所列的所有觀察到的樣品的缺陷。評估師要根據(jù)適當?shù)牡燃墝悠返淖兓M行評級。老化作用的目測報告通常按照 ASTM 標準從 10 級到0級的等級系統(tǒng)進行劃分,見表 2(如下頁所示)。

涂料技術聯(lián)合會(FSCT)的《涂料缺陷圖示標準》一書中有關于目測圖示的描述 1,可用來直接比較測試樣品,得出缺陷等級。這樣有助于評估師進行重復評估,并幫助客戶了解報告中的樣品缺陷。

目測等級在標準照明條件下由目測所得。在需要確認或其他必要情況下,如顯微觀測時,用顯微鏡進行評估(放大10 倍)。                                                      

 可能的缺陷 

 適用測試方法 

 粉化(絲絨狀) 

 ASTM  D4214  ISO 4628-7 

 起泡 

 ASTM D714  ISO 4628-2 

 開裂 

 ASTM D661  ISO 4628-4 

 龜裂 

 ASTM D660 

 片狀/分層 

 ASTM D772  ISO 4628-5 

 侵蝕 

 ASTM D662 

 霉菌 

 ASTM D3274 

 耐粘污性 

 ASTM D3274 

 變色(灰卡) 

 ASTM D1729 ASTM  D2616 ISO 105/A02

 附著力 

 ASTM D3359 

 腐蝕(絲狀的)

 ASTM D2803

 腐蝕(劃傷銹蝕)

 ASTM D1654  ISO 4628-8

 腐蝕(表面生銹)

 ASTM D610  ISO 4628-3

3、外觀性能的儀器測量

對許多產品和材料來說,外觀性能非常重要??蛻魧|量的評價常常基于光澤、顏色、亮度、平滑度或其他一些外觀特性。產品的使用年限往往取決于這些特性。有的產品其他性能,但往往因外觀不符合客戶的審美要求而報廢。

按照定義,因為外觀是視覺的或審美的特性,用儀器進行測量看似比較矛盾。然而,外觀通常是一些表面性能(例如,平滑度、反射率、顏色等)。經過多年探索,儀器測量已經非常接近人們的目測結果。

對外觀進行儀器測量比較客觀,而且相比主觀性的目測有幾大優(yōu)勢。儀器測量提供性能的量化測試結果。它排除了人為偏差的可能性,因為如果所有條件都相同,儀器每次的測試數(shù)據(jù)是可以重復的。另外,儀器測量的數(shù)值是連續(xù)的,可進行統(tǒng)計分析。在老化領域, 光澤、鮮映性( DOI )和顏色使用光電儀器測量。這些儀器用于檢測材料暴露和未暴露部分的表面外觀性能,以判斷產品的使用年限。

4、樣品清洗

對于戶外老化試驗,采用儀器測量時強烈建議,對暴露樣品的清洗過的表面部分進行測試。所有這些測量都對表面的附著物極其敏感,例如污物和霉菌等。這些微粒在測試樣品表面形成隔離層,妨礙儀器測量真實的樣品表面。如果表面存在污物,那么儀器測量的是污 物而不是真正的樣品表面。

5、光澤測量

光澤測量是測量評估中重要的一部分,對于涂料和塑料特別重要。在老化暴露中光澤是首先受到影響的性能之一。它也是觀察者首先注意到的外觀性能之一。

用儀器測量光澤是表面外觀性能光電測量常用的方式。用儀器測量光澤是測量表面的光澤。光澤測量將一束光按固定角度照射在表面上,然后檢測在反射角處的反射光占入射光的百分比(不包括散射光)。非常光滑的表面若反射入射角處的所有光束,則光澤值是1003 。

任何表面粗糙或其它瑕疵都會引起光束發(fā)生散射,這將會減弱反射光,從而光澤值也跟著變小。光澤角指的是光束到達表面時的角度(相對于法線),常見的光澤角在下面的圖表中標出。有關光澤測量的詳細信息, 請參考 ASTM D523 或 ISO 2813。

6、結論

因為材料的有效使用年限,常常受審美要求或其他視覺因素的影響,所以暴露試驗樣品的任何外觀特性的測量都很重要。在這方面,有很多技術可以采用。對于目測,專門人員可給出好的定性和定量的等級結果。如果可能,儀器測量因其客觀性也特別有用。不管是目測還是儀器測量,都是全面測試中非常重要的部分。

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