Введение:
Пластиковые материалы имеют широкий спектр применения, в том числе в таких отраслях, как сельское хозяйство, строительство, упаковка и машиностроение. Благодаря легкому весу, доступности, устойчивости к коррозии и простоте обработки пластмассы стали незаменимыми во многих отраслях. Однако во время использования пластиковые материалы могут подвергаться старению по разным причинам, что влияет на их эксплуатационные характеристики и даже приводит к повреждению продукта. Это особенно важно для пластиковых компонентов, используемых на открытом воздухе, таких как задние панели фотоэлектрических панелей или корпуса оборудования, которые подвергаются суровым условиям, таким как солнечный свет, дождь и высокие температуры. Если этим материалам не хватает достаточных антивозрастных свойств, они могут преждевременно выйти из строя. Поэтому тестирование и оценка устойчивости пластиковых материалов к старению имеют большое значение.

1. Основные цели тестирования характеристик старения пластиковых материалов

Испытания на старение оценивают долговечность и стабильность пластиковых материалов в различных условиях окружающей среды, чтобы спрогнозировать срок их службы и производительность в реальных условиях. Моделируя различные факторы окружающей среды, такие как температура, влажность, свет, кислород и определенные среды, можно ускорить процесс старения пластмасс, что позволяет провести всестороннюю оценку их характеристик старения. Значение тестирования характеристик старения пластиковых материалов заключается в следующем:

1. Оценка термической стабильности: Проверка стабильности материала при экстремальных температурах для определения его долгосрочных характеристик.
2. Оценка изменений физических свойств: Наблюдение деформации, охрупчивания, растрескивания и других явлений во время высоко- и низкотемпературных циклов.
3. Прогнозирование срока службы: Моделирование реальной среды для прогнозирования скорости старения и срока службы в реальных приложениях.
4. Поддержка оптимизации продукции: Предоставление данных для улучшения материалов и оптимизации производственного процесса, помогая предприятиям повысить качество продукции.
5. 

2. Характеристики, механизмы и факторы, влияющие на старение пластических материалов

1. Характеристики старения пластика:
   Старение пластика означает ухудшение физических, химических и механических свойств из-за длительного воздействия окружающей среды во время обработки, хранения и использования. Это может быть вызвано теплом, светом, радиацией, механическим воздействием, химическими веществами и микроорганизмами. Старение пластика обычно проявляется в четырех основных областях: изменения внешнего вида, физических свойств, механических характеристик и электрических свойств.
2. Механизмы старения пластика:
   Старение можно разделить на химическое и физическое старение. Химическое старение является результатом необратимых изменений молекулярной структуры полимеров. Оно включает в себя такие явления, как охрупчивание пластмасс и растрескивание резины. Физическое старение происходит, когда внешние факторы приводят к переходу молекулярной структуры стеклообразных полимеров из неравновесного состояния в равновесное за счет локализованного движения сегментов цепи, что приводит к изменениям физических и механических свойств материала.
3. Факторы, влияющие на старение пластика:
   К внешним факторам, влияющим на старение пластика, в первую очередь относятся:

• Радиация
• Кислород
• Озон
• Тепло
• Влага
• Механическое напряжение
• Другие факторы

3. Основные принципы и методы оценки испытаний на старение пластиковых материалов

1. Методы испытаний на естественное воздействие:
   Испытания на естественное атмосферное старение изучают влияние климатических факторов на пластмассы путем воздействия на образцы внешней среды. Этот метод включает оценку устойчивости материала к старению путем тестирования изменений характеристик до и после воздействия. Естественное старение при хранении предполагает размещение образцов в складских помещениях или на складах в естественных климатических условиях для оценки эффективности старения путем измерения изменений с течением времени. В ходе испытаний на воздействие морской воды образцы помещаются в различные морские среды для оценки характеристик старения путем оценки изменений до и после воздействия.
   Испытания на естественное старение очень похожи на реальные условия и требуют простого оборудования, но требуют больших мощностей и увеличенной продолжительности испытаний. На результаты также влияют погодные колебания, что затрудняет количественную оценку эффективности старения. Результаты обычно применимы к конкретным местам воздействия.

2. Испытания на искусственное старение:
   Испытания на искусственное старение проводятся в лаборатории и включают:

• Испытания на термическое старение: Они оценивают термостойкость материала путем воздействия на него высоких температур, превышающих нормальный рабочий диапазон. Изменения до и после воздействия проверяются для оценки тепловых характеристик.
• Испытания на старение при влажности и тепле: Материалы подвергаются воздействию влажного горячего воздуха, а изменения до и после воздействия оцениваются для оценки устойчивости к влажности и теплу.
• Испытания на термическое старение кислородом под высоким давлением и воздухом: Это испытания на ускоренное старение, проводимые при высоких температурах и давлениях, с изменениями до и после воздействия, используемыми для оценки устойчивости к атмосферным воздействиям.
• Испытания на старение при искусственных погодных условиях:Образцы подвергаются воздействию контролируемых условий окружающей среды, имитирующих свет, тепло, кислород, влажность и дождь. Изменения характеристик из-за поверхностного облучения или радиационного воздействия проверяются для оценки устойчивости к атмосферным воздействиям.