วัสดุโพลีเมอร์ในการสังเคราะห์ การจัดเก็บ และการประมวลผลและการใช้งานขั้นสุดท้ายในทุกขั้นตอนอาจลดลง กล่าวคือ ประสิทธิภาพของวัสดุลดลง เช่น การเหลือง การลดลงของมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ การแตกร้าวของพื้นผิวผลิตภัณฑ์ การสูญเสียความมันวาว ร้ายแรงมากขึ้นส่งผลให้เกิดผลกระทบ ความแข็งแรง ความต้านทานการดัดงอ ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัว และคุณสมบัติทางกลอื่น ๆ ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ จึงส่งผลต่อการใช้งานผลิตภัณฑ์วัสดุโพลีเมอร์ตามปกติ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการแก่ชราทางเคมีของพลาสติก หรือที่เรียกว่าการแก่ชรา จากมุมมองทางเคมี วัสดุพลาสติกไม่ว่าจะจากธรรมชาติหรือสังเคราะห์ มีโครงสร้างโมเลกุลบางอย่าง ซึ่งบางส่วนมีพันธะอ่อน พันธะอ่อนเหล่านี้กลายเป็นความก้าวหน้าในปฏิกิริยาเคมีตามธรรมชาติ สาระสำคัญของการเสื่อมสภาพของพลาสติกนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าปฏิกิริยาเคมี กล่าวคือ ปฏิกิริยาเคมี (เช่น ปฏิกิริยาออกซิเดชัน) โดยมีพันธะอ่อนเป็นจุดเริ่มต้นและชุดของปฏิกิริยาเคมี เกิดได้จากหลายสาเหตุ เช่น ความร้อน แสงอัลตราไวโอเลต ความเครียดทางกล รังสีพลังงานสูง สนามไฟฟ้า ฯลฯ อาจเป็นปัจจัยเดียวหรือหลายปัจจัยรวมกันก็ได้ ผลที่ได้คือโครงสร้างโมเลกุลของวัสดุโพลีเมอร์เปลี่ยนแปลงไป และมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ลดลงหรือทำให้เกิดการเชื่อมขวาง ส่งผลให้ประสิทธิภาพของวัสดุลดลงและไม่สามารถนำมาใช้ได้
ปัจจัยที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้เกิดความชราคือความร้อนและแสงอัลตราไวโอเลต เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่พลาสติกถูกสัมผัสมากที่สุดตั้งแต่การผลิต การจัดเก็บ การแปรรูป ไปจนถึงการใช้ผลิตภัณฑ์คือความร้อนและแสงแดด (แสงอัลตราไวโอเลต) การศึกษาการเสื่อมสภาพของพลาสติกที่เกิดจากสภาพแวดล้อมทั้งสองประเภทนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษต่อผู้ปฏิบัติงาน
ความยาวคลื่นการกระตุ้นสูงสุดของโพลีเมอร์ทั่วไป
เหตุใดจึงทำการทดสอบการเบิร์นอิน?
1. การคัดกรองวัสดุและสูตร
2. การเปรียบเทียบระหว่างคู่แข่ง
3. แสวงหากลไกความล้มเหลว
4 ปรับปรุงความต้านทานต่อความชรา
5. อายุขัย
ข้อดีและข้อเสียของการสัมผัสกลางแจ้ง
การสัมผัสโดยตรงกลางแจ้งหมายถึงการสัมผัสโดยตรงกับแสงแดดและสภาพภูมิอากาศอื่นๆ และเป็นวิธีที่ตรงที่สุดในการประเมินความทนทานต่อสภาพอากาศของวัสดุ
ข้อดี:
เป็นแมตช์ที่ดี
ง่ายและใช้งานง่าย
ต้นทุนสัมบูรณ์ต่ำ
จุดอ่อน:
โดยปกติแล้วระยะเวลาจะยาวนานมาก
ความหลากหลายของสภาพภูมิอากาศโลก
ความไวของตัวอย่างที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันในสภาพอากาศที่ต่างกัน
1. วิธีทดสอบอายุของหลอดไฟซีนอน→ ห้องทดสอบอายุของซีนอน← คลิกที่นี่ เรียนรู้เพิ่มเติม!
หลอดไฟซีนอนอาร์กจำลองสเปกตรัมของแสงแดดทั้งหมด ซึ่งรวมถึงสเปกตรัมแสงอัลตราไวโอเลต แสงที่มองเห็นได้ และแสงอินฟราเรด หลอดไฟซีนอนอาร์กแบบกรองเป็นแหล่งที่ดีที่สุดในการทดสอบความคงตัวของแสงของผลิตภัณฑ์ เช่น เม็ดสี สีย้อม และหมึก ซึ่งมีความไวต่อแสงคลื่นยาวในแสงแดดและแสงที่มองเห็นได้ หลอดไฟซีนอนอาร์กสามารถปรับการกระจายพลังงานสเปกตรัมได้อย่างแม่นยำ และสามารถจำลองแสงธรรมชาติได้ภายใต้สภาวะต่างๆ ตั้งแต่แสงแดดภายนอกบรรยากาศไปจนถึงแสงแดดผ่านหน้าต่างกระจก นอกจากนี้ ด้วยการเปลี่ยนความเข้มของรังสี อุณหภูมิ ความชื้น และพารามิเตอร์อื่นๆ ของหลอดไฟซีนอน คุณสามารถจำลองการใช้ผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ภายในและภายนอกรถได้ รูปที่ 3 แสดงการเปรียบเทียบสเปกตรัมระหว่างการฉายรังสีที่แตกต่างกันของหลอดไฟซีนอนกับแสงธรรมชาติ โดยความเข้มของแสงที่ 0.55W /m2 นั้นใกล้เคียงกับแสงธรรมชาติมากที่สุด ในปัจจุบัน การใช้หลอดไฟซีนอนสำหรับการทดสอบอายุเร่งประดิษฐ์ได้กลายเป็นวิธีทดสอบอายุด้วยแสงที่นิยมใช้ทั่วไป และมีวิธีทดสอบอายุของหลอดไฟซีนอนที่เกี่ยวข้องหลายวิธี เช่น ISO, ASTM, SAE J, GM เป็นต้น
2. วิธีทดสอบอายุของแสงอัลตราไวโอเลตฟลูออเรสเซนต์→ ห้องทดสอบอายุรังสียูวี ← คลิกที่นี่ เรียนรู้เพิ่มเติม!
หลอดยูวีฟลูออเรสเซนต์เป็นหลอดปรอทความดันต่ำที่มีความยาวคลื่น 254 นาโนเมตร การกระจายพลังงานของหลอด UV ฟลูออเรสเซนต์ขึ้นอยู่กับสเปกตรัมการปล่อยก๊าซที่เกิดจากการอยู่ร่วมกันของฟอสฟอรัสและการแพร่กระจายของหลอดแก้ว หลอดฟลูออเรสเซนต์แบ่งออกเป็น UVA และ UVB และการรับแสงของคุณจะเป็นตัวกำหนดว่าควรใช้หลอด UV ประเภทใด ตารางต่อไปนี้คือการจำแนกประเภทและขอบเขตการใช้งานของหลอด UV
คุณสมบัติ:
รังสียูวีเอ:
คุณลักษณะเด่น: หลอด UVA มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการเปรียบเทียบการทดสอบโพลีเมอร์ประเภทต่างๆ เนื่องจากหลอด UVA ไม่มีเอาท์พุตต่ำกว่าจุดตัดแสง 295 นาโนเมตรของแสงแดดปกติ โดยทั่วไปแล้วหลอดไฟจะสลายตัวเร็วกว่าหลอด UVB อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วพวกมันจะให้ความสัมพันธ์ที่ดีกว่ากับความชราภายนอกที่เกิดขึ้นจริง
ประเภทหลอดไฟหลัก:
UVA-340: UVA-340 ให้การจำลองแสงแดดที่เหมาะสมที่สุดในบริเวณคลื่นสั้นวิกฤติที่ 365 นาโนเมตร ลงไปถึงจุดตัดแสงอาทิตย์ที่ 295 นาโนเมตร การปล่อยก๊าซสูงสุดที่ 340 นาโนเมตร หลอด UVA-340 มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการทดสอบเปรียบเทียบสูตรต่างๆ
UVA-351: UVA-351 เลียนแบบส่วนอัลตราไวโอเลตของแสงแดดที่ส่องผ่านบานหน้าต่าง วิธีนี้มีประสิทธิผลมากที่สุดสำหรับการใช้งานภายในอาคาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งการจำลองการสูญเสียโพลีเมอร์ที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมของหน้าต่าง หลอดไฟนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบเครื่องใช้ในบ้านและการเคลือบภายในรถยนต์
ยูวีบี:
คุณสมบัติ: หลอด UVB ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อการทดสอบวัสดุที่ทนทานอย่างรวดเร็วและประหยัด ปัจจุบันหลอด UVB มี 2 ประเภท พวกมันสร้างแสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นเท่ากัน แต่พลังงานทั้งหมดที่ผลิตออกมานั้นแตกต่างกัน หลอด UVB ทั้งหมดปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตความยาวคลื่นสั้น ซึ่งอยู่ต่ำกว่าจุดตัดแสงอาทิตย์ 295 นาโนเมตร แม้ว่านี่จะเป็นการทดสอบที่เร่งด้วยรังสี UV คลื่นสั้น แต่บางครั้งอาจทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ผิดปกติได้
ประเภทหลอดไฟหลัก:
Uvb-313el: UVB-313EL เป็นหลอด QUV ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการรับแสง UVB มีประโยชน์มากในการเพิ่มความเร่งสูงสุดสำหรับการทดสอบผลิตภัณฑ์ที่ทนทานมาก เช่น สารเคลือบรถยนต์และวัสดุมุงหลังคา นอกจากนี้ หลอด UVB-313EL ยังมักใช้ในการใช้งานด้าน QC อีกด้วย
QFS-40: นี่คือหลอดไฟ QUV ดั้งเดิม หลอดไฟ QFS-40 ใช้งานมาหลายปีแล้วและยังคงระบุไว้ให้ใช้ในวิธีทดสอบหลายวิธี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเภทการเคลือบยานยนต์ QFS-40 เหมาะที่สุดใน QUV/ ตัวแปรพื้นฐาน
มาตรฐานสำหรับการทดสอบการเบิร์นอินด้วยแสง
ASTM G154/G53 หลอดฟลูออเรสเซนต์ UV ขั้นตอนการทดสอบการสัมผัสสำหรับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ
ASTM D4329-05 การทดสอบการสัมผัสรังสียูวีจากหลอดฟลูออเรสเซนต์สำหรับพลาสติก
ASTM D4674-02การทดสอบความคงทนของสีแบบเร่งรัดของพลาสติกที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมสำนักงานในอาคาร
ISO 4892-3: 2006 พลาสติก - การสัมผัสกับแหล่งกำเนิดแสงในห้องปฏิบัติการ - หลอดฟลูออเรสเซนต์อัลตราไวโอเลต
GB/T 16422.3-1997 การทดสอบแสงสำหรับแหล่งกำเนิดแสงในห้องปฏิบัติการในพลาสติก - หลอดฟลูออเรสเซนต์อัลตราไวโอเลต
การทดสอบการสัมผัสหลอดไฟซีนอน ASTM G155/G26 สำหรับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ
ASTM D2565-99(2008) การสัมผัสกับโคมไฟทรงกระบอกพลาสติกสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง
ASTM D4459-06 การเปิดรับแสงซีนอนในอาคารด้วยหลอดพลาสติก
ISO 4892-2: 2006 พลาสติก - การสัมผัสกับแหล่งกำเนิดแสงในห้องปฏิบัติการ - หลอดซีนอน
GB/T 16422.2:1999 การทดสอบแสงสำหรับแหล่งกำเนิดแสงในห้องปฏิบัติการพลาสติก - หลอดไฟซีนอน