耐候聚丙烯老化行為的研究.pdf

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1、AT&M視界AT&MFIELDOFVISION耐候聚丙烯老化行為的研究摘要：對(duì)耐候聚丙烯（PP）材料在不同氙燈老化試驗(yàn)中的老化行為（如光澤變化、色差變化、力學(xué)性能變化以及分子結(jié)構(gòu)變化等）進(jìn)行了研究，并與海南瓊海自然暴露試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：耐候PP經(jīng)氙燈老化試驗(yàn)1500?2000h時(shí)，除光澤稍有下降外，各項(xiàng)性能基本不變；進(jìn)一步延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間時(shí)，各項(xiàng)性能才逐漸有較明顯變化，分子鏈中也有羰基基團(tuán)生成；GB/T16422.2的試驗(yàn)結(jié)果與瓊海自然暴露試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性較好。關(guān)鍵詞：聚丙烯氙燈老化試驗(yàn)自然曝露試驗(yàn)汽車外飾件

2、相關(guān)性中圖分類號(hào)：U465.4+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A中國(guó)電器科學(xué)研究院有限公司，工業(yè)產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張曉東王俊江魯揭敢新胡利芬李嬋浙江吉利汽車研究院有限公司劉強(qiáng)李莉王文濤1前言2試驗(yàn)?zāi)秃蚓郾≒P）具有合成工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉2.1主要設(shè)備和儀器和易于加工成型等綜合性能，近年來(lái)在五大通用熱塑a.旋轉(zhuǎn)式水冷氙弧燈：Ci4000型，美國(guó)Atlas性樹脂中成為用量增長(zhǎng)最快的品種。純PP分子結(jié)構(gòu)中公司。存在叔碳原子，在光、熱、水等的作用下容易發(fā)生反b.便攜式光澤計(jì)：Sheen160型，德國(guó)BYK公司。[1]應(yīng)，是耐候性最差的

3、高分子材料之一，但經(jīng)過(guò)適當(dāng)改c.臺(tái)式色差計(jì)：UltraScanPRO，美國(guó)HunterLab性后，耐候性大大提高，可用作汽車內(nèi)、外飾材料。公司。汽車廠商在對(duì)材料性能進(jìn)行控制時(shí)，一般以材d.傅立葉變換紅外光譜儀：NEXUS870，美國(guó)料在氙燈試驗(yàn)箱中曝露1500?2000h的性能變化情尼高力公司。況作為是否選用的依據(jù)。下面研究汽車外飾件用耐候e.材料萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)：H25K-S，美國(guó)錫萊-亞特PP在不同氙燈光老化試驗(yàn)中的老化行為，并對(duì)老化拉斯公司。試驗(yàn)結(jié)果與耐候PP海南瓊海自然暴露試驗(yàn)結(jié)果的相2.2耐候PP的自然曝露試驗(yàn)[2]關(guān)性

4、進(jìn)行了初步研究。按照GB/T3681-2000的要求于2009年11月在海南瓊海大氣曝露試驗(yàn)場(chǎng)開展為期2年的耐候PP自然2012年第12期汽車工藝與材料AT&M9AT&M視界AT&MFIELDOFVISION大氣無(wú)背板曝露試驗(yàn)。曝露角為南向45°，每3個(gè)月取樣測(cè)量色差一次，并記錄樣品接收的總輻照量。2.3耐候PP的氙燈老化試驗(yàn)[3]根據(jù)GB/T16422.2-1999和大眾汽車公司PV[4]3929的條件設(shè)置開展耐候PP的氙燈老化試驗(yàn)，并定期取樣進(jìn)行性能檢測(cè)。2.4試驗(yàn)樣品的性能測(cè)試及其結(jié)構(gòu)表征2.4.1力學(xué)性能測(cè)試圖1耐候

5、PP力學(xué)性能的變化[5]按GB/T2918-1998要求，經(jīng)氙燈老化試驗(yàn)3.2耐候PP光澤的變化不同時(shí)間的樣條在23℃條件下進(jìn)行48h的狀態(tài)調(diào)圖2為PP材料在兩種氙燈試驗(yàn)中光澤保持率隨節(jié)后，通過(guò)材料萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)分別按照GB/T1040.2-時(shí)間變化的情況。可以看出，當(dāng)試驗(yàn)時(shí)間＜1500h[6][7][8]2006、GB/T9341-2000和GB/T1843-2008測(cè)時(shí)，耐候PP在兩種試驗(yàn)中的光澤保持率下降速度相試試樣的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。拉伸速率差不大，并且保持率均＞80％。繼續(xù)試驗(yàn)，耐候PP為30mm/min，

6、彎曲速率為2mm/min；對(duì)氙燈老化的光澤下降速率逐漸產(chǎn)生差異，在PV3929設(shè)定的干試驗(yàn)后的彎曲樣條進(jìn)行測(cè)試時(shí)，面向光源的一面朝熱環(huán)境中，耐候PP光澤保持率的下降速度稍快，經(jīng)下；擺錘能量為5.5J。每組測(cè)試采用5條試樣，結(jié)果過(guò)5000h后，光澤保持率下降到5.5%左右；繼續(xù)試取算術(shù)平均值。驗(yàn)，結(jié)果變化不大。在GB/T16422.2濕熱環(huán)境中試驗(yàn)2.4.2光學(xué)性能測(cè)試7000h后，光澤保持率約為10%，并且還未達(dá)到光利用光澤計(jì)測(cè)試不同氙燈老化試驗(yàn)階段PP小澤變化平衡階段。方片樣板（色板）的表面光澤度（60°）；按GB[9][

7、10]11186.2-1989和GB11186.3-1989測(cè)量和計(jì)算PP色板的色差變化。每組試樣包含3塊色板，每塊色板測(cè)量3次，結(jié)果取算術(shù)平均值。2.4.3傅立葉變換紅外光譜分析在氙燈試驗(yàn)前、后的耐候PP樣板表面取樣進(jìn)行KBr壓片，然后用傅立葉變換紅外光譜儀進(jìn)行掃描，以考察-1PP分子結(jié)構(gòu)的變化。掃描范圍為400?4000cm，分-1辨率為4cm，掃描次數(shù)為32次。圖2耐候PP光澤保持率的變化情況3結(jié)果與討論3.3耐候PP色差的變化3.1耐候PP力學(xué)性能的變化從圖3看出，耐候PP的色差在兩種氙燈試驗(yàn)前期對(duì)按標(biāo)準(zhǔn)GB/T16

8、422.2試驗(yàn)不同時(shí)間的耐候PP基本都無(wú)明顯變化。按PV3929試驗(yàn)2500h后，色差取樣進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)1500h后，樣品變化速率加快；按GB/T16422.2則需試驗(yàn)5000h以的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都無(wú)明顯下降（圖上才會(huì)逐漸發(fā)生較明顯變化（當(dāng)色差變化值達(dá)到3以1）。