塑料件紫外老化检测，塑料弯曲模量测定

存在一些弱键.例如,聚丙烯结构中,叔碳原子极

不稳定,当受到光照以后,特别是紫外光,键就会

断裂,发生老化现象.再就是在加工过程中引起

一

些新的弱点并存在其它微量杂质.外因主要有

太阳光,氧,臭氧,热,水分,微生物的影响等等.

太阳光是塑料大气老化的*主要因素,太阳光的

短波紫外线对塑料材料的破坏*为巨大.下面叙

述两类主要老化反应的机理.

1.1 热氧化

Bolland 和 Gee 根据对烯烃和橡胶热氧化研

究而提出的氧化机理成功地用于很多有机高分子

收稿 Ft 期:2009—01—13

的热氧化之中.如图 1 所示.

^

链引发 PH__=P+H 一

PH+O2jP+HO2

残留催化剂__=自由基

链增长 P+O2__=PO:

P02+PH—-÷PooH+P

链支化 P0OH—_==P0+H0

POOH+PHPO+P+H2O

2POOHP0+POO+H2O

PO+PH—POH+P

链终止 H0+PH—H.O+P

2PO2 一 POOP+O2

2PO2—一 P0+PO+O2

2PO 一非反应性产物

P+PO2 一 POOP

2P—P—P

图 1 高分子热氧化图示

1.2 塑料光降解机理

聚合物暴露在日光下,其吸收光的基团受到

激发而生成自由基.若有氧存在,聚合物同时也

被氧化(光氧化).而且热氧化过程可能与光氧化

过程叠加,可看作光热氧化过程.

不同分子结构的高分子材料对紫外光的吸收

是有选择的,这称为材料的光敏性,即材料不同各

2009 年第 2 期张亚娟:塑料人工加速老化试验方法及老化失效分析

种波长对它们的破坏也有差异,*易使高分子材

料分子键断裂的波长是敏感波长,一般高分子的

敏感波长在紫外线段(例如 PE,PP 的敏感波长是

300nm),受紫外光照,吸收能量发生分子键断裂,

由此产生整个结构的变化,导致强度的降低.此

外太阳光中的红外光对高分子材料亦起重要的影

响,因为材料吸收红外光后会转变为热能,热能也

加速材料的老化,可见光在一定条件下也对高聚

物性能有影响,如塑料含有颜色时受热逐渐退色.

2 塑料人工加速老化试验

人工加速老化试验就是用人工的方法,模拟

近似于大气环境条件或某种特定的条件,并强化

某种因素,以期在较短的时间内就能获得试验结