上海喆圖科學(xué)儀器有限公司
巧用光照培養(yǎng)箱,推動(dòng)塑料性能優(yōu)化與老化研究
檢測(cè)樣品:塑料片材
檢測(cè)項(xiàng)目:耐熱性 力學(xué)性能
方案概述:優(yōu)化配方確定:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托阅芤螅瑥膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中篩選出塑料配方。如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘岣咚芰系哪蜔嵝院土W(xué)性能,通過(guò)對(duì)比分析,確定出添加劑的最佳種類(lèi)和添加比例。為塑料生產(chǎn)企業(yè)在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品或改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品性能時(shí)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù),指導(dǎo)其調(diào)整生產(chǎn)工藝和配方,生產(chǎn)出更符合市場(chǎng)需求的塑料產(chǎn)品。
一、塑料老化測(cè)試方案
(一)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
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樣品選取:從不同批次、不同配方的塑料產(chǎn)品中,隨機(jī)抽取具有代表性的塑料片材或部件作為測(cè)試樣品。確保樣品涵蓋多種常見(jiàn)塑料類(lèi)型,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。
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設(shè)備準(zhǔn)備:選用光照培養(yǎng)箱,提前對(duì)其光照系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn),確保各參數(shù)能穩(wěn)定調(diào)節(jié)至實(shí)驗(yàn)所需范圍。準(zhǔn)備好記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格、標(biāo)簽等耗材。
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參數(shù)設(shè)定:根據(jù)不同塑料的特性和實(shí)際使用環(huán)境的模擬需求,在光照培養(yǎng)箱中設(shè)置合適的光照強(qiáng)度、光照周期、溫度以及濕度。一般模擬自然光照條件,設(shè)置光照強(qiáng)度為常規(guī)日光強(qiáng)度的近似值,光照周期為 12 小時(shí)光照、12 小時(shí)黑暗交替。溫度設(shè)定在塑料可能經(jīng)受的高溫環(huán)境范圍,濕度則依據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)定相應(yīng)數(shù)值。
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樣品放置:將準(zhǔn)備好的塑料樣品整齊放置在光照培養(yǎng)箱內(nèi)的樣品架上,確保樣品之間有足夠的空間,保證光照、溫度和濕度均勻作用于每個(gè)樣品。給每個(gè)樣品貼上標(biāo)簽,記錄樣品信息及放置位置。
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定期觀察與記錄:在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中,按照設(shè)定的時(shí)間間隔(如每周)打開(kāi)光照培養(yǎng)箱,觀察塑料樣品的外觀變化,包括顏色是否變黃、變深,表面是否出現(xiàn)裂紋、斑點(diǎn)、粉化等現(xiàn)象。使用簡(jiǎn)單工具(如直尺)測(cè)量裂紋的長(zhǎng)度、深度等參數(shù)并記錄。同時(shí),可定期取出部分樣品,進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等測(cè)試。
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老化規(guī)律總結(jié):通過(guò)對(duì)不同時(shí)間段塑料樣品外觀和性能變化數(shù)據(jù)的整理分析,總結(jié)出不同類(lèi)型塑料在設(shè)定光照、溫度和濕度條件下的老化規(guī)律。例如,發(fā)現(xiàn)某些塑料在高溫高濕且光照充足的環(huán)境下,顏色變化明顯且力學(xué)性能下降迅速;而一些添加了特定助劑的塑料,老化速度相對(duì)較慢。
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性能評(píng)估與改進(jìn)方向:依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)不同塑料的耐老化性能進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于耐老化性能差的塑料,可推測(cè)其在實(shí)際使用中的壽命較短,需要進(jìn)一步改進(jìn)配方。例如,可考慮增加抗氧劑、光穩(wěn)定劑等助劑的添加量,或改變聚合工藝,以提高塑料的耐老化性能。同時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可為塑料產(chǎn)品的使用環(huán)境提供參考,指導(dǎo)用戶(hù)合理使用和存儲(chǔ)塑料產(chǎn)品,延長(zhǎng)其使用壽命。
二、塑料性能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案
(一)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
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樣品準(zhǔn)備:準(zhǔn)備多種不同配方的塑料樣品,這些樣品在基礎(chǔ)樹(shù)脂相同的情況下,改變添加劑(如增塑劑、填充劑、增強(qiáng)劑等)的種類(lèi)或含量。確保每個(gè)樣品的尺寸和形狀一致,以便后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作和性能對(duì)比。
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設(shè)備及試劑準(zhǔn)備:除光照培養(yǎng)箱外,準(zhǔn)備好用于性能測(cè)試的相關(guān)設(shè)備,如萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、熱變形維卡軟化點(diǎn)測(cè)定儀等。準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的化學(xué)試劑,如用于清洗樣品表面的溶劑等。
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光照培養(yǎng)處理:將不同配方的塑料樣品放入光照培養(yǎng)箱中,設(shè)置統(tǒng)一的光照、溫度和濕度條件,模擬塑料在實(shí)際使用過(guò)程中可能遇到的環(huán)境。保持一定的處理時(shí)間,讓樣品在該環(huán)境下充分反應(yīng)。
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性能測(cè)試:處理結(jié)束后,從光照培養(yǎng)箱中取出樣品,首先進(jìn)行外觀檢查,記錄顏色、光澤度等變化。然后依次使用相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)試,如用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能;用熱變形維卡軟化點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)試塑料的熱性能。每種性能測(cè)試重復(fù)多次,取平均值以減小誤差。
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配方與性能關(guān)系:通過(guò)對(duì)比不同配方塑料樣品在經(jīng)過(guò)光照培養(yǎng)箱處理后的性能數(shù)據(jù),建立塑料配方與性能之間的關(guān)聯(lián)。例如,發(fā)現(xiàn)增加某一種增塑劑的含量,塑料的柔韌性明顯提高,但拉伸強(qiáng)度有所下降;添加特定的填充劑后,塑料的熱穩(wěn)定性得到改善。
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優(yōu)化配方確定:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托阅芤?,從?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中篩選出塑料配方。如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘岣咚芰系哪蜔嵝院土W(xué)性能,通過(guò)對(duì)比分析,確定出添加劑的最佳種類(lèi)和添加比例。為塑料生產(chǎn)企業(yè)在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品或改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品性能時(shí)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù),指導(dǎo)其調(diào)整生產(chǎn)工藝和配方,生產(chǎn)出更符合市場(chǎng)需求的塑料產(chǎn)品。
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