人工气候加速老化_人工气候加速老化试验

1.影响橡胶原材料老化性能的因素

2.紫外光耐气候试验箱国标？

3.耐候胶的用途

4.快速紫外老化箱

5.紫外线加速老化试验箱是什么？

6.橡胶为何“老化”？

7.加速材料实验效果的方法有哪些？

一、性质不同

1、防水硅胶性质：一种高活性吸附材料，属非晶态物质。

2、耐候胶性质：经过人工加速气候老化测试， 各项理化性能无明显变化的密封胶。

二、特性不同

1、防水硅胶特性：透明或乳白色颗粒状固体。它具有开放的多孔结构，吸附性强，能吸附多种物质。将稀硫酸（或盐酸）加入硅酸钠水溶液中静置，即成固体硅胶。

2、耐候胶特性：优异的耐高低温性能。固化后在-30℃不脆化、不硬化、不开裂，+90℃不软化、不降解，始终保持良好的弹性。它具有优异的附着力，在无底漆养护后，与大多数建筑材料形成很强的附着力。与其它中性硅酮胶有良好的相容性。

扩展资料：

防水硅胶主要由二氧化硅组成，其化学性质稳定，不燃。硅胶是一种无定形二氧化硅，车间粉尘含量应控制在不大于10毫克/立方米，加强通风，操作时应戴口罩。

防水硅胶具有很强的吸附能力，能干燥人体皮肤。因此，作业时应穿工作服。如果硅胶进入眼睛，用大量的水冲洗，并尽快就医。

由于蓝硅胶含有少量的氯化钴，具有潜在的毒性，应避免接触食物和吸入。如果中毒，应立即就医。

百度百科-硅胶

百度百科-耐候胶

影响橡胶原材料老化性能的因素

耐候指的是材料如涂料、建筑用塑料、橡胶制品等，应用于室外经受气候的考验，如光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏，其耐受能力叫耐候性。

针对各种材料及不同使用情况制订了各种耐候性的测定方法，如各种老化试验，模拟天然的气候条件，进行试验。如涂层耐候性试验又称大气曝晒试验，考核涂料本身对大气的耐久性。皮革耐候性可在模拟自然气候的耐候试验箱（或老化箱，加速耐候仪）内进行测定。

图为一种紫外线耐候测试仪：

对于耐候性试验，普遍用的有自然气候老化试验，也有人工加速光照老化试验，这主要是针对对光敏感的涂料或某些镀层所做的试验，包括氤弧灯照射或碳弧灯照射、紫外光灯照射等人工加速气候老化试验的方法。

而自然气候老化试验方法是国内外广泛用的方法，其主要原因是自然气候老化实验结果更符合实际，所需的费用较低而且操作简单方便。虽然可以在任何地方进行自然气候老化试验，但国际上比较认可的试验场地是类似美国的佛罗里达州的暴露试验场，因为其阳光充足。

百度百科-耐候性

百度百科-耐候性试验

紫外光耐气候试验箱国标？

一、什么是橡胶的老化？

橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。

表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。

二、引起橡胶老化的因素有：

A）氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。

B）臭氧、臭氧的化学活性氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶（主要是不饱和橡胶）时，出现与应力作用方向直的裂纹，即所谓“臭氧龟裂”；作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。

橡胶基本结构和抗臭氧老化

分子结构

NBR和HNBR的抗臭氧老化性是由它们的结构决定的。

基本分子结构

双键

臭氧会与NBR的双键发生反应并使化学链断裂，从而使到NBR发生降解。

另一方面，HNBR变得越来越普遍了，而且它通过加氢把NBR的双键去掉了。虽然HNBR的结构中仍然存在着少量的双键，这些双键的作用是让它维持橡胶的特性，但是它的结构却有着极好的抗臭氧老化性。

C）热：提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应，从而加速橡胶氧化反应速度，这是普遍存在的一种老化现象——热氧老化。

D）光：光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外，橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧化链反应过程。经外线光起着加热的作用。光作用其所长另一特点（与热作用不同）是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓“光外层裂”。

E）机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂生成游离荃，引发氧化链反应，形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪能个占优势，视其所处的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。

F）水分：水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和清水荃团等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。

G）其它：对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等

三、橡胶防老化的方法有两种：

1）自然老化试验方法：又分为大气老验，大气加速老化试验，自然贮存老化试验，自然介质（包括埋地等）和生物老化试验等。

2）人工加速老化试验方法。为热老化、臭氧老化、光老化、人工气候老化、光臭氧老化、生物老化、高能辐射和电老化以及化学介质老化等。

对于天然橡胶来说，试验温度通常50～100℃，合成橡胶通常为50～150℃，某些特种橡胶试验温度则更高。如丁腈橡胶用70～150℃，硅氟胶一般用200～300℃。总之，应根据试验具体确定。

四、橡胶防老化材料：橡胶防护蜡

1．橡胶防护蜡的防护原理

橡胶防护蜡顾名思义，就是一种为保护橡胶制品不受光、氧、臭氧侵蚀老化而特殊配制加工的特种蜡。它主要的防护原理是在胶料配制时加入一定份量的橡胶防护蜡使其相溶在胶料中，并达到一定的饱和度。当橡胶制品受到外界气温影响时，橡胶制品中的橡胶防护蜡也随即受外界温度的影响而向橡胶制品的表面进行迁移（迁移的过程是从低温到高温，从低碳到高碳），在橡胶制品表面形成一种表面光洁、厚度均匀、密闭性良好、结构紧密、具有较强韧性、弹性和较强粘附力而不易脱落的蜡膜。由于橡胶制品表面蜡膜的形成有力地遏制了光、氧、臭氧对橡胶制品表面的侵蚀和老化，防止橡胶制品表层龟裂，从而达到延长其使用寿命的作用。同时必须指出要具备这种能力应在胶料配制时加入合适的化学防老剂，才能发挥共同效能，使其起到良好的加和作用即防老化体系的协同效应。橡胶防护蜡对光、氧、臭氧有其特殊的物理抵御和遏制能力，它的适应温度范围为－5℃ — ＋55℃，在此温度范围内都能起到良好防护效果。

2．橡胶防护蜡的结构

橡胶防护蜡的组成结构与普通石蜡的组成结构有很大的差异。橡胶防护蜡是根据橡胶制品使用的温度范围和遏制臭氧侵蚀作用的能力来确定它的内在结构。它根据胶料防老化的需求和适应性，对各种石油蜡、微晶蜡的内在结构进行测定筛选，经加工组合而成一种由不同族组成、不同熔点、不同馏份，但具有一定碳数分布结构和含量的橡胶专用防护蜡。通俗地讲，这就是橡胶防护蜡的内在质量，它的使用特性，可根据臭氧对胶料侵蚀温度范围和使用的工况条件而定。目前国内外橡胶防护蜡基本分为四大类型，中温防护蜡、中高温防护蜡、高温防护蜡和全天候防护蜡，企业可根据橡胶制品的特性不同胶料需求进行合适选用（见四种类型橡胶防护蜡碳分布图）。

3．橡胶防护蜡和普通石蜡的区别

目前有的企业为了降低成本追求利润而用普通的石蜡代替橡胶防护蜡，从眼前看可得到一定利益，但从长远着想是得不偿失的。因为用普通石蜡除上面讲的适应性差外，最重要的是由于各炼油企业所用原油的组份不同，导致普通石蜡的内在质量随之而不稳定，碳数分布及其含量不全，从而在使用普通石蜡作防护蜡时往往在胶料表面出现喷雾、翻白、彩虹等现象。胶料表面粗糙而无光泽，严重影响橡胶制品的外观，使产品缺乏防老化的能力，影响用户对产品的认同，最终影响产品的销售。因此我们建议不要用普通石蜡当橡胶防护蜡使用，特别是轮胎胎侧胶料和高温工况的橡胶制品。应正确选用适合胶料使用所需的橡胶防护蜡来提高产品质量，创名牌，增效益。

4．橡胶防护蜡的选用

合理选用橡胶防护蜡是配制橡胶制品时一个重要而不可忽视的环节。在选用时必须考虑选用的正确性、实用性和经济性。必须注意以下几个要点：

①橡胶制品的等级

②橡胶制品的使用温度区域范围

③橡胶制品的工况条件

④橡胶制品的使用期限等。合理选用橡胶制品所需的橡胶防护蜡重在其所选用防护蜡的内在组成结构，也就是它的碳数分布结构。在使用时必须注重合理地配制一定份量的橡胶防护蜡，来确保橡胶制品在使用的全过程有足够数量的橡胶防护蜡向表层迁移，以达到全过程防老化的作用。目前国内橡胶制品防护蜡的配制一般为橡胶总量的1—4份。

在此提请用户在选用全天候橡胶防护蜡时，必须注意橡胶软化剂的质量，如橡胶软化剂中含蜡量偏高（参考数据sp偏高），加上全天候橡胶防护蜡的前峰轻组份蜡，组合在一起往往会出现喷雾，故在选用时务必注意。

耐候胶的用途

1、GB/T 16585-1996 硫化橡胶人工气候老化(荧光紫外灯)试验方法 为国家标准，实施于1996年，该标准规定了以荧光紫外灯和冷淋装置模拟天然气候的太阳紫外光、温度、湿度和冷凝水等老化产生因数的一种人工加速气候老化试验方法，特别适用于硫化橡胶(即发生交联后的橡胶在紫外灯管照射和冷凝作用相互作用下的耐气候试验的方法和规定。

2、紫外光耐气候试验箱用荧光紫外灯为光源，通过模拟自然阳光中的紫外辐射和冷凝，对材料进行加速耐候性试验，以获得材料耐候性的结果。用于非金属材料、有机材料(比如：橡胶、涂料、油漆、塑胶及其制品)，经在温度、阳光、湿度、凝露等气候条件的变化下检验有关产品及材料老化现象程度。在短时间内得到变色、退色、掉粉、发硬、发粘等情况。

3、武汉尚测试验设备有限公司是武汉地区唯一一家自主生产紫外光耐气候试验箱的厂家，为广大客户提供价优物美的产品，并欢迎广大经销商共同分享市场。

快速紫外老化箱

耐候胶的用途：1、用于各种玻璃幕墙的耐候密封；2、用于金属（铝板），搪瓷幕墙的耐候密封；3、用于混凝土、金属等的接缝密封；4、屋顶建筑接缝密封。

耐候胶是经过人工加速气候老化测试，各项理化性能无明显变化的密封胶。使用时用挤胶枪将胶从密封胶筒中挤到需要密封的接缝中，密封胶在室温下吸收空气中的水分。有优异的耐气候老化性能，耐高低温性能卓越，具有优良的粘结性，与其它中性硅酮胶具有良好的相容性。

耐候胶是单组分，中性固化，专为各种幕墙（玻璃幕墙、铝板幕墙等等）耐候密封而设计的硅酮密封胶，具有优异的耐候性能，经过人工加速气候老化测试，密封胶的各项理化性能无明显变化。使用时用挤胶枪将胶从密封胶筒中挤到需要密封的接缝中，密封胶在室温下吸收空气中的水分，固化成弹性体，形成有效密封。

紫外线加速老化试验箱是什么？

加速紫外线老化试验箱是模拟自然气候中的紫外线、雨淋、结露、温湿度和黑暗条件的环境检测装置。是一种用于油漆、塑料、高分子材料、汽车工业、树脂、皮革、五金、家具、电线、纺织等行业的耐紫外线人工加速老化试验箱。能够再现日光、雨水、露水和黑暗的样品用紫外光照射，并经受相对湿度为100%的黑暗和潮湿冷凝循环。用美国Q-Lab或ATlasUVA340、UVB313进口灯具。从原理上讲，UVB-313的加速衰老作用比UVA-340更快更明显。而UVA-340在相应天气测试的重现性上要优于UVB-313，这取决于客户对实验测试时间的强迫性和苛刻性。为材料昂贵的进口紫外线灯(灯为消耗品，寿命约1600小时)提供寿命参考，方便用户确认灯的更换时间，节约使用成本。

橡胶为何“老化”？

紫外线加速老化试验箱是一款模拟自然气候中的紫外光照、雨水喷淋、露水冷凝、温度湿度、黑暗条件的环境检测设备。

它是一款应用于：油漆涂料、塑胶塑料、高分子材料、汽车工业、树脂、皮革、五金、家具、线材、纺织等行业的紫外线耐气候人工加速老化试验箱。

可以再现阳光、雨水、露水、黑暗此事样品进行紫外光照射和相对湿度100%的黑暗潮湿冷凝周期。

灯管用美国进口Q-Lab或美国ATlas(亚太拉斯)UVA340,UVB313灯管，原则上UVB-313的老化加速效果比UVA-340更快更明显，但在相应的耐候测试重现性方面，UVA-340要比UVB-313更好，这视乎客户对实验测试时间上的逼切性和苛刻性而定。

对材料昂贵的进口紫外线灯管提供寿命参考（灯管为消耗品，寿命约为1600小时），方便用户确认灯管的更换时间，节省使用成本。

加速材料实验效果的方法有哪些？

橡胶的老化主要是指橡胶和它的制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值。

我们能够看到的都是一些表面上的表现，即龟裂、变色、硬化、软化、发粘、粉化、长霉等。那么，橡胶为什么会老化呢？今天程诚小编就带大家了解一下。

第一种，橡胶制品变硬，出现裂痕。这是由于橡胶老化后产生自由基，自由基之间再重新聚合，相当于交联密度大大增加了，所以变硬了，并且物理性能下降，出现龟裂。变硬和龟裂是这种老化的典型特点。

第二种，橡胶制品变软，表面发粘。这是由于橡胶制品的分子链在老化过程中断裂，类似于降解作用。表面发粘是这种老化的特点。

以下分析下导致橡胶老化的几种原因：

一、热

虽然提高温度会引起橡胶的热裂解或热交联。但是这并不是引起橡胶老化的主要原因。热的活化作用才是热引起橡胶老化的重要因素。

因为热的活化作用提高了氧扩散速度和活化氧化反应，加速了橡胶氧化反应速度，使得橡胶被热氧老化。

二、光

光的特性是光波越短、能量越大，由此可见紫外线的能量是很大的。紫外线不仅能直接引起橡胶分子链的断裂和交联，还能使橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧化链反应过程，而外线光则起到加热的作用。

光中的紫外线对橡胶起破坏作用。光还有另外一个特点，那就是在橡表面进生。仔细观察你就会发现含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，这就是“光外层裂”。

三、水分

水分也在加速橡胶的老化。如果你将橡胶放置在潮湿空气中，淋雨，浸泡在水中时，就非常容易破坏。

这是因为橡胶中的水溶性物质和亲水基团等成分被水抽提溶解、水解或吸收等原因引起的。

最严重的是将橡胶在水浸泡和大气曝露的交替作用，使得橡胶的破坏加速。不过也有特例，即在某种情况下水分对橡胶不但不起破坏作用，还有延缓老化的作用。

四、油

油对于橡胶的影响在于橡胶制品使用过程中与油类介质的长期接触。因为油类具有渗透到橡胶内部的能力，使橡胶产生溶胀，分子相互扩散，硫化胶的网状结构发生变化，从而导致橡胶的强度和其他力学性能降低。

五、氧

氧是任何物质都无法避免的，橡胶也不例外，因此，氧化作用成为了橡胶老化的重要原因之一。

氧会在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变，从而使橡胶老化。

六、臭氧

与氧相比，臭氧的化学活性氧高得多，因此破坏性就更大，它虽然也是使分子链发生断裂，但是臭氧对橡胶的作用情况会随着橡胶变形与否而不同。

当作用于变形的不饱和橡胶时，会出现与应力作用方向直的裂纹，即所谓“臭氧龟裂”；作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。

七、机械应力

橡胶在机械应力的反复作用下会出现橡胶分子的链断裂并生成游离醛，引发氧化链反应，形成力化学过程。

机械断裂分子链和机械活化氧化过程。要根据橡胶所处的条件来判断哪能更占优势。需要注意的是在应力作用下还容易引起臭氧龟裂。

八、其他因素

除了以上七种主要因素外，变价金属离子、化学介质、高能辐射、电和生物等也会引起橡胶的老化。

实验室常见橡胶老化项目及标准：

硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验GB/T3512-2014/ISO188:2011

硫化橡胶人工气候老化(荧光紫外灯)试验方法GB/T16585-1996

硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验GB/T7762-2014

硫化橡胶耐臭氧老化试验动态拉伸试验法GB/T13642-2015

橡胶老化试验表面龟裂法GB/T11206-2009

人工加速材料实验方法主要包括有：人工气候实验、热老化试验方法 、UV荧光紫外光老化试验方法、氙灯老化试验方法、高压加速老化试验方法等等。

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