摘要:在氙灯暴露试验中可以用聚苯乙烯标准塑料片作为辐照剂量的校准物使用。该文主要是针对老化后的聚苯乙烯标准塑料片评价方法的摸索。通过聚苯乙烯标准塑料片在经受一定辐照剂量后,用透射法和反射法测得L、a、b值,通过比较L、a、b值数据,发现反射法更适于聚苯乙烯标准塑料片老化后的评价。
氙灯暴露试验是非金属材料的人工气候老化试验最主要也是最广泛采用的方法。氙灯暴露试验方法能较全面地模拟自然气候条件的综合影响。这些条件包括光、温度、喷水、亮暗交替等,其中最主要的因素是光,光强度在试验过程中是否正确、稳定直接影响试验结果,那么,怎么衡量光强度是否正确、稳定?另外,怎么衡量试样暴露之后的结果?为了解决这些问题,美国汽车工程协会(SAE)规定使用的一种特制的透明苯乙烯塑料片,聚苯乙烯标准塑料片曝露后的Δb*(黄变)与其经受的辐照量有确定的关系。在此,怎么衡量试样暴露之后的结果显得尤为重要。
本次试验中,研究了聚苯乙烯标准塑料片在经受一定辐照剂量的曝露后,用透射法和反射法分别测得聚苯乙烯标准塑料片的L、a、b值,通过对比两种对色方法数据,确定合适的评价聚苯乙烯标准塑料片老化后的评价方法。
1、实验部分
1.1原料与设备
聚苯乙烯标准塑料片(PS);氙灯人工试验箱,水冷式:美国,ATLAS CI4000;色差仪:美国,Gretag Macbeth Color Eye 7000A。
1.2试验条件
聚苯乙烯标准塑料片一般在标准SAE J1960或SAE J1885规定的试验中用来监控氙灯暴露试验设备是否运行正常。本次试验将聚苯乙烯标准塑料片装在试验架中并放置在紧邻黑板温度计的位置上,在SAE J1885老化条件下,经过1天、3天、5天曝露,取出聚苯乙烯标准塑料片,在色差仪测量L、a、b值。试验条件见表1。
表1 SAE J1885试验条件
1.3颜色测量和色差计算方法
按GB/T 3979-1997和GB/T 7921-1997进行,测量条件为D65标准光源,10°视角,选用CIELAB色差公式。
透射法:将设备调整至透射模式,将色差仪透射模式下校准用的透射白板至于反射模式时样本位置,对聚苯乙烯标准塑料片进行测量。
反射法:将设备调整至反射模式,将色差仪反射模式下校准用的白板垫于聚苯乙烯标准塑料片之下进行测量。
2、结果与讨论
2.1 L、a、b值比较
表2和表3为聚苯乙烯塑料板在SAE J1885老化条件下,经过1天、3天、5天曝露,所测得的颜色数据。
表2聚苯乙烯标准塑料片颜色测量(反射法)
表3聚苯乙烯标准塑料片颜色测量(透射法)
从表2和表3的数据可以看出:1)对于L值而言,反射法测得的数据比透射法要大,大概是3个点左右。而对比L值下降的幅度来看,下降的幅度则是透射法比反射法要大,反射法5天的L值和原始L值相比,差值为0.63,而透射法为2.3。2)对于a值而言,透射法测得的数据比反射法要大,大概是1个点左右。而对比a值下降的幅度来看,下降的幅度两者是相当的。3)对于b值而言,透射法测得的数据比反射法要大,大概是5个点左右。而对比b值增加的幅度来看,增加的幅度两者是相当的。4)对于ΔE而言,透射法的增幅要比反射法大,呈现不规律的增长。
反射用标准白板L值为95.8,a值为-0.24,b值为2.72,对比反射法所得聚苯乙烯标准塑料片数据,发现反射法测得的数据与反射用标准白板的数据较为相近,这是因为用反射法测量聚苯乙烯标准塑料片时,因为校准用白板与聚苯乙烯标准塑料片是贴着的,所以数据受校准用白板影响较大。而在透射模式时,校准用透射白板与聚苯乙烯标准塑料片距离较远,所以受透射白板影响小。
2.2数学模型比较
将表2、表3的数据分析作图,分别得到不同方法下L、a、b值线性关系图,如图1~图5所示。
从上图可以看到,数据变化均有密集于某直线的趋向。因此,通过最小二乘法准则在老化时间和变化趋势之间建立线性回归关系。
反射法测得的L值线性回归方程为:y=-0.209x+94.7,R²=0.996。
透射法测得的L值线性回归方程为:y=-0.773x+92.49,R²=0.863。
反射法测得的a值线性回归方程为:y=-0.115x-0.185,R²=0.98。
透射法测得的a值线性回归方程为:y=-0.081x+0.83,R²=0.448。
反射法测得的b值线性回归方程为:y=0.501x+2.705,R²=0.962。
透射法测得的b值线性回归方程为:y=0.366x+8.27,R²=0.519。
反射法测得的Δb值线性回归方程为:y=0.575x-0.2467,R²=0.955。
透射法测得的Δb值线性回归方程为:y=0.56x-0.6467,R²=0.559。
反射法测得的ΔE值线性回归方程为:y=0.625x-0.858,R²=0.965。
透射法测得的ΔE值线性回归方程为:y=1.23x-2.433,R²=0.937。
从ΔE的变化趋势上看,无论是透射法还是反射法测得的值都呈现一定的线性关系,这印证了可以采用聚苯乙烯标准塑料片做日常的设备状态确认。
从线性回归的相关因数上看,用反射法测得的L、a、b值线性关系较好,而透射法测得的a值线性关系最差。而对于聚苯乙烯标准塑料片而言,我们最重要的是考察它的Δb值得变化,从上述线性回归方程来看,反射法测得的Δb值呈线性变化相关性较好。
反射法比透射法测得的数据线性相关性要好,这一点与上面讨论的反射法中用到标准白板对聚苯乙烯标准塑料片的测试数据的影响大也是一致的。
3、结论
通过本次试验,我们可以得到,用反射法测得的数据因受背板(标准白板)影响大,测得数据线性关系好,而透射法测得的数据线性关系差。在采用聚苯乙烯标准塑料片做日常的设备状态确认时,采用反射法作为老化结果的评判更为合适。
参考文献:
[1]刘冠文.塑料人工气候老化试验[J].合成材料老化与应用,2007,36(2):35-39.
[2]王俊.聚苯乙烯海南自然气候暴露后的老化现象[J].工程塑料应用,2005,33(2):53-56.
文章来源:余小鸽.不同对色方法对聚苯乙烯标准塑料片老化测试结果的影响[J].合成材料老化与应用,2021,50(04):15-16+49.
分享:
随着我国经济社会的快速发展,对于砂石骨料的需求正不断增长,我国已经成为世界上最大的砂石骨料消费与生产国,由于天然砂资源极度紧缺,机制砂俨然已成为天然砂的优质替代品。随着机制砂行业的快速发展,人们对机制砂风选分级的效果提出了更高的要求,故研究风选过程中机制砂颗粒的运动规律是很有必要的。
2024-01-04纤维复合材料凭借其优异的抗腐蚀、轻质高强等性能和突出的尺寸稳定性,早期主要应用于航空航天及军工等领域,后期逐步在建设工程行业得到了青睐。在土木建筑工程领域,纤维复合材料能满足现代化建设工程的轻质、高强、重载、大跨及耐腐蚀等一系列需求,在混凝土结构加固、桥墩维修补强、临海构筑物防腐等方面得到了越来越广泛的应用[1,2]。
2023-12-29空气悬浮颗粒物(PMs)污染和水污染问题日益突出,严重威胁民众的健康。据统计,每年因PMs导致死亡的人数约50万[1],并且PMs还会加重心脏病、肺病及其他呼吸道疾病患者的症状[2,3]。此外,工业含油废水的排放对生态环境造成巨大破坏,并严重危害人类健康[4]。因此,空气过滤和油水分离技术的发展变得十分重要。
2023-12-04尼龙 (polyamide, PA) 是分子主链中含有酰胺键 (—NHCO—) 的热塑性工程塑料,自美国杜邦公司于1930年推出至今,已成为目前世界上品种最多、产量最大和应用范围最广的工程塑料之一。PA6是PA类材料中产量最大的品种,广泛应用于服装、家纺及工业用品[1,2]行业。PA6是以ε–己内酰胺为原料,采用开环缩聚反应可以制备得到的聚己内酰胺,因其重复单元中的碳原子为6个,故被称PA6。
2023-09-12太原市集中供热管网覆盖面积广,设施完善,每年使用5个月,其余时间处于闲置状态。如能利用已有供热管网安全、稳定输配再生水,不仅可以缓解太原市水资源短缺的问题,还能大幅节省再生水管网铺设费用。由于再生水水质与停用期供暖水水质不同,采用供热管网输配再生水会影响碳钢管道的使用寿命。从国内外研究成果来看,投加缓蚀剂仍是最有效的手段。
2023-06-29高性能非金属复合材料有着优异的理化性能,相较于传统的金属材料,有着更低的密度,更高的强度,更强的耐腐蚀性,在航天制造领域有着广泛的应用,有力助推了航天制造领域的发展。本研究主要介绍了树脂基复合材料与陶瓷基复合材料,并深入探讨了碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维的特点,分析了陶瓷基复合材料的优点与局限性,并提出了陶瓷基复合材料的有关改进技术。
2022-05-06在高速公路工程建设中,沥青混合料对公路工程质量会产生直接影响,为了控制沥青混合料的配比问题,以高速公路工程建设为例,对高速公路工程中沥青混合料的试验检测要点进行了有效分析,并通过实际案例的形式对其应用效果进行了系统论述。实践证明,只有对沥青混合料稳定性指标进行准确测量,才能保证试验检测技术的适用性和实用性。
2021-11-13以梁渠沟大桥波形钢腹板预应力混凝土连续刚构桥混凝土施工为依托,对C60高性能混凝土的配合比设计优化与施工技术的研究进行阐述,其重点就高性能混凝土配合比设计添加优质粉煤灰、矿粉掺合料的配合比优化,得以具有较高施工性能的施工配合比,在高墩、大跨桥梁中使用的施工技术进行论述,以供同行学习提高。
2021-11-13细菌污染已成为食品,医疗和环境等领域中最具挑战性的问题之一,由于数十年来抗生素的大量使用,使得抗生素产生耐药性。有机抗菌剂、无机抗菌剂和天然抗菌剂在处理细菌污染问题时均有各自的缺点,因此有必要开发新型的抗菌剂和高效的抗菌方法。光催化技术由于其操作易控、能耗低、催化效率高等优点,已成为抗菌领域的重点研究内容。
2021-10-29在氙灯暴露试验中可以用聚苯乙烯标准塑料片作为辐照剂量的校准物使用。该文主要是针对老化后的聚苯乙烯标准塑料片评价方法的摸索。通过聚苯乙烯标准塑料片在经受一定辐照剂量后,用透射法和反射法测得L、a、b值,通过比较L、a、b值数据,发现反射法更适于聚苯乙烯标准塑料片老化后的评价。
2021-09-01人气:6299
人气:4540
人气:3952
人气:3725
人气:3141
我要评论
期刊名称:材料科学与工程学报
期刊人气:3279
主管单位:中国国家教育部
主办单位:浙江大学
出版地方:浙江
专业分类:工业
国际刊号:1673-2812
国内刊号:33-1307/T
创刊时间:1983年
发行周期:双月刊
期刊开本:大16开
见刊时间:一年半以上
影响因子:0.712
影响因子:1.250
影响因子:1.632
影响因子:0.192
影响因子:0.705
400-069-1609
您的论文已提交,我们会尽快联系您,请耐心等待!
你的密码已发送到您的邮箱,请查看!