耐候聚丙烯老化行为的研究.pdf

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1、AT&M视界AT&MFIELDOFVISION耐候聚丙烯老化行为的研究摘要：对耐候聚丙烯（PP）材料在不同氙灯老化试验中的老化行为（如光泽变化、色差变化、力学性能变化以及分子结构变化等）进行了研究，并与海南琼海自然暴露试验结果的相关性进行了比较。结果表明：耐候PP经氙灯老化试验1500�2000h时，除光泽稍有下降外，各项性能基本不变；进一步延长试验时间时，各项性能才逐渐有较明显变化，分子链中也有羰基基团生成；GB/T16422.2的试验结果与琼海自然暴露试验结果的相关性较好。关键词：聚丙烯氙灯老化试验自然曝露试验汽车外饰件

2、相关性中图分类号：U465.4+1文献标识码：A中国电器科学研究院有限公司，工业产品环境适应性国家重点实验室张晓东王俊江鲁揭敢新胡利芬李婵浙江吉利汽车研究院有限公司刘强李莉王文涛1前言2试验耐候聚丙烯（PP）具有合成工艺简单、价格低廉2.1主要设备和仪器和易于加工成型等综合性能，近年来在五大通用热塑a.旋转式水冷氙弧灯：Ci4000型，美国Atlas性树脂中成为用量增长最快的品种。纯PP分子结构中公司。存在叔碳原子，在光、热、水等的作用下容易发生反b.便携式光泽计：Sheen160型，德国BYK公司。[1]应，是耐候性最差的

3、高分子材料之一，但经过适当改c.台式色差计：UltraScanPRO，美国HunterLab性后，耐候性大大提高，可用作汽车内、外饰材料。公司。汽车厂商在对材料性能进行控制时，一般以材d.傅立叶变换红外光谱仪：NEXUS870，美国料在氙灯试验箱中曝露1500�2000h的性能变化情尼高力公司。况作为是否选用的依据。下面研究汽车外饰件用耐候e.材料万能试验机：H25K-S，美国锡莱-亚特PP在不同氙灯光老化试验中的老化行为，并对老化拉斯公司。试验结果与耐候PP海南琼海自然暴露试验结果的相2.2耐候PP的自然曝露试验[2]关性

4、进行了初步研究。按照GB/T3681-2000的要求于2009年11月在海南琼海大气曝露试验场开展为期2年的耐候PP自然2012年第12期汽车工艺与材料AT&M9AT&M视界AT&MFIELDOFVISION大气无背板曝露试验。曝露角为南向45°，每3个月取样测量色差一次，并记录样品接收的总辐照量。2.3耐候PP的氙灯老化试验[3]根据GB/T16422.2-1999和大众汽车公司PV[4]3929的条件设置开展耐候PP的氙灯老化试验，并定期取样进行性能检测。2.4试验样品的性能测试及其结构表征2.4.1力学性能测试图1耐候

5、PP力学性能的变化[5]按GB/T2918-1998要求，经氙灯老化试验3.2耐候PP光泽的变化不同时间的样条在23℃条件下进行48h的状态调图2为PP材料在两种氙灯试验中光泽保持率随节后，通过材料万能试验机分别按照GB/T1040.2-时间变化的情况。可以看出，当试验时间＜1500h[6][7][8]2006、GB/T9341-2000和GB/T1843-2008测时，耐候PP在两种试验中的光泽保持率下降速度相试试样的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。拉伸速率差不大，并且保持率均＞80％。继续试验，耐候PP为30mm/min，

6、弯曲速率为2mm/min；对氙灯老化的光泽下降速率逐渐产生差异，在PV3929设定的干试验后的弯曲样条进行测试时，面向光源的一面朝热环境中，耐候PP光泽保持率的下降速度稍快，经下；摆锤能量为5.5J。每组测试采用5条试样，结果过5000h后，光泽保持率下降到5.5%左右；继续试取算术平均值。验，结果变化不大。在GB/T16422.2湿热环境中试验2.4.2光学性能测试7000h后，光泽保持率约为10%，并且还未达到光利用光泽计测试不同氙灯老化试验阶段PP小泽变化平衡阶段。方片样板（色板）的表面光泽度（60°）；按GB[9][

7、10]11186.2-1989和GB11186.3-1989测量和计算PP色板的色差变化。每组试样包含3块色板，每块色板测量3次，结果取算术平均值。2.4.3傅立叶变换红外光谱分析在氙灯试验前、后的耐候PP样板表面取样进行KBr压片，然后用傅立叶变换红外光谱仪进行扫描，以考察-1PP分子结构的变化。扫描范围为400�4000cm，分-1辨率为4cm，扫描次数为32次。图2耐候PP光泽保持率的变化情况3结果与讨论3.3耐候PP色差的变化3.1耐候PP力学性能的变化从图3看出，耐候PP的色差在两种氙灯试验前期对按标准GB/T16

8、422.2试验不同时间的耐候PP基本都无明显变化。按PV3929试验2500h后，色差取样进行力学性能测试，发现经过1500h后，样品变化速率加快；按GB/T16422.2则需试验5000h以的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都无明显下降（图上才会逐渐发生较明显变化（当色差变化值达到3以1）。