常见高分子材料寿命确定方法 高分子材料寿命检测与评估

　　高分子材料被广泛应用于汽车、电子电器、建筑、包装、化工、生物工程等各个领域。但高分子材料在加工，储存和使用过程中，由于受热、光照、高能辐射、潮湿等环境因素作用，高分子材料会逐步发生老化，导致性能下降，甚至失去使用价值，造成资源浪费，环境污染，甚至酿成安全事故。因此，高分子材料寿命预测一直是行业关注的问题。让我们一起看看橡胶、塑料等高分子材料如何进行寿命评估？

 

 

　　橡胶材质

　　样品材质：风电液压变桨核心器件密封NBR丁腈橡胶
　　测试原理：Arrhenius阿伦尼乌斯方程；（适用于热氧气老化）主要考虑温度影响，不考虑湿度，光等。
　　标准依据：GBT 27800-2011 静密封橡胶制品使用寿命快速预测
　　样品工况：最高使用温度80℃，接触试剂EQUIVIS ZS32，不接触光
　　测试方案：性能参数压缩永久变形；压缩率15%；浸泡在 EQUIVIS ZS32油中；临界值0.5。
　　探索测试：放置在60℃，90℃，105℃和120℃温度点下，24h观察外观并测压缩永久变形。

 

温度	外观状态 （24h）	性能变化率 （24h）
60℃	无异常	＜10%
90/105/ 120℃	溶解	＞10%

　　备注：根据探索测试结果确认最终试验温度为50℃，65℃和80℃。
　　其他常用标准：GBT 20028-2005（ISO 11346:1997）硫化橡胶或热塑性橡胶应用阿伦尼乌斯图推算寿命和最高使用温度

 

　　塑料材质

　　样品材质：ABS塑料
　　测试原理：WLF时温等效方程；（适用于粘弹性引起的性能变化）主要考虑温度影响，不考虑湿度，光等。
　　标准依据：GB/T 7141-2008（ASTM D3045-18）塑料热老化试验方法
　　样品工况：最高使用温度75℃，未接触特殊介质，无受力情况，不接触光
　　测试方案：性能参数拉伸强度；临界值0.5，分别在110℃，120℃，140℃温度点下，观察外观并测试拉伸强度。

　　其他常用标准：
　　GBT 7142-2002（ISO 2578-1992）塑料长期热暴露后时间-温度极限的测定

 

　　绝缘材料

　　样品材质：酚醛树脂
　　测试原理：TPS热重点斜法（适用于绝缘材料）
　　标准依据：JB/T 1544-2015 电气绝缘浸渍漆和漆布快速热老化试验方法-热重点斜法
　　样品工况：温度指数H级，不接触特殊试剂

　　测试方案：
　　1. 热失重试验升温速率3℃/min，常温-600℃，气氛氧气
　　2. 恒温点测试：性能参数介电强度；直流电，阶梯式升压，升压速率600V/s，临界值12MV/mm. 在240℃温度点下，观察外观并测试介电强度。

　　其他常用标准：
　　UL 746B-2018 UL Standard for Safety Polymeric Materials - Long Term Property Evaluations
　　GB/T 11026系列（IEC 60216） 电气绝缘材料 耐热性
　　JB/T 1544-2015 电气绝缘浸渍漆和漆布快速热老化试验方法-热重点斜法
　　高分子材料相比于金属材料更容易老化，其寿命决定着产品的服役寿命。对使用的材料提前进行寿命周期评估，根本目的是对产品进行定期维护及更换，避免酿成安全事故，造成资源浪费和环境污染等。

　　CTI华测可以提供什么服务？

　　● 推算高分子材料在特定温度下的使用寿命
　　通过科学的实验，结合国内外测试经验，选择合适的温度及时间，并在测试过程中模拟材料在实际使用中所受应力，得出寿命曲线，推算特定温度下的使用寿命。

　　● 预测材料能长期应用的最高温度
　　测试方法同上，将获得的直线外推到指定时间以得到最高估计使用温度，通常使用20000h作为估计最高使用温度的时间。

　　● 探索材料在复杂环境下的使用寿命
　　并不是所有材料的最敏感老化因素都是热，我们不排除对光、水、臭氧等其他因素的考量，力求精确的得出复杂因素下的材料服役寿命。

　　CTI华测高分子材料寿命评估服务流程：

　　1、背景调查：了解产品设计或实际使用工况，即温度，湿度，受力，接触特殊介质等；、
　　2、提供方案：分析失效机理，确定关键特征参数，并参考设计关键特征参数的阈值制定测试项目方案；
　　3、试验实施：分组针对关键参数开展试验，在试验过程之前、之中和之后，测量并记录关键特征参数；
　　4、数据统计：综合每组数据分析结果创建每种关键应力类型的寿命加速模型，整合数据推算产品使用寿命；
　　5、出具报告：经过数据一审，二审审核数据，保证测试结果真实，可靠。最终按照既定模板出具报告。

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