PFI技术专家解读材料的耐黄变测试:(三)热黄变

热黄变,又称高温黄变,是黄变中的一种。指的是材料在高温条件下,材料表面发生黄色变化的现象。

黄变是指白色或浅色材料在光、紫外线、热、氧、应力、化学品等条件下,表面泛黄的现象。又称黄化。材料黄变的原因各有不同,无法用一种方法检测出来。只能根据实际情况,排查发黄原因,再有针对性地解决。

热黄变,又称高温黄变,是黄变中的一种。指的是材料在高温条件下,材料表面发生黄色变化的现象。黄变的原因是由于高温导致材料中某些成分产生分解或与氧气发生氧化反应。分解或氧化反应会导致材料结构发生变化,不仅会出现影响材料外观的黄变现象,还可能影响到材料的物理机械性能。

热黄变和酚黄变、光黄变的发生机理不同,酚黄变、光黄变的发生更为普遍。

一、热黄变的检测

1. 热黄变更多的是采用加速热老化的方式进行测试。常见测试标准有:
  • ISO 20870
  • GB/T 3903.7
  • ISO 188
  • GB/T 3512
2. 测试过程
  1. 设置规定好的温度(例如70℃)或温湿度(例如70℃温度/100%湿度)。
  2. 将试样放入烘箱中,使其各面自由曝露在空气中。
  3. 达到规定的时间(例如168h)后取出试样,评定试样的黄变情况。

二、热黄变的成因和对策

热黄变的机理,是材料成分在高温下发生热分解(降解)。其发黄原因主要有两种:

  • 分解后的物质直接导致发黄;
  • 分解后的物质与空气中的氧气发生氧化反应导致发黄。

热黄变的成因主要有材料本身的热稳定性不足、材料不纯含有杂质、材料中的添加剂影响(例如稳定剂、阻燃剂)等。

结合上述情况,我们可以注意以下几点:

  • 选择耐高温的材料、优化材料配方提高材料自身耐高温性
  • 使用合格的原材料,配方中尽量减少引起黄变的成分。此外原料不纯或后期净化不良,混有一些化学或机械性杂质时,会导致材料的稳定性变差,而某些杂质还可以起到降解的催化作用。
  • 使用抗氧化、耐高温的稳定剂
  • 抗氧剂、稳定剂能保持材料结构的稳定。根据材料的种类选择合适的抗氧剂稳定剂。抗氧化剂能使热氧作用大大减弱,稳定剂则能很好消除引起降解的因素。
  • 改善材料的加工工艺和加工条件
  • 例如采用合适的加工温度和时间,避免材料发生分解反应;材料在加工前应进行严格的干燥处理等。
  • 采用表面涂层或包覆的方式阻止黄变。

材料黄变的原因比较复杂,除了酚黄变、光黄变、热黄变之外,引起黄变的影响因素还可能是臭氧、杂质、水分、酸碱值等。因此,我们要先了解黄变的机理,再结合材料的种类、引起黄变的环境条件,可有针对性地预防或解决黄变的发生。

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