[发明专利]一种量化比较不同气候环境对高分子材料老化损伤的方法

权利要求书

1.一种量化比较不同气候环境对高分子材料老化损伤的方法，包括试验实施环节和试验结果评定环节，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)样品的选择；

(2)样品的制备；

(3)试验站的选择；

(4)自然老化试验：在M种不同的典型气候环境下分别建立试验站，M为大于等于1的自然数，开展高分子材料样品的自然老化试验，试验时间至少为1整年，根据高分子材料耐候性强弱，试验时间以1年为单位递增，直至高分子材料样品发生失效为止，试验期间按一定时间间隔取样，测试性能，记录数据，时间间隔为1个月、3个月或6个月，如果不明确失效临界值，以性能下降至初始性能的50％作为失效判据，高分子材料样品朝赤道正南与水平面呈45°放置；

(5)数据处理：如果考察气候环境对高分子材料拉伸强度保持率的机械性能的老化损伤，则高分子材料的拉伸强度保持率随着老化时间增加而下降，用拉伸强度保持率作为纵坐标，老化时间作为横坐标，在直角坐标系作图，得出高分子材料样品在不同气候环境老化的拉伸强度保持率随老化时间的关系曲线，所述的拉伸强度保持率指材料老化一定时间后的拉伸强度性能值与未老化的拉伸强度初始性能值的比值；如果考察气候环境对高分子材料色差的老化损伤，则高分子材料的色差随老化时间增加而上升，用色差性能增加值作为纵坐标，老化时间作为横坐标，在直角坐标系作图，得到高分子材料样品在不同气候环境老化的色差性能增加值随老化时间的关系曲线；

(6)试验结果的评定：

如果评定气候环境对高分子材料拉伸强度保持率的老化损伤，则以样品的拉伸强度为关键性能指标做判据，根据步骤(5)所述的拉伸强度保持率与老化时间的关系曲线，读取样品关键性能达到失效临界值所需的老化失效时间；假设样品在步骤(3)所述的比较基准站的老化失效时间为t0，在步骤(4)所选的S1、S2……Sm这M种气候环境下的试验站老化失效时间分别为t1、t2……tm，设比较基准站的气候环境对该样品的老化损伤严酷度系数为1.00，则S1、S2……Sm这M种气候环境对该样品的老化损伤严酷度系数分别为t0/t1、t0/t2……t0/tm，小数点保留2位；

如果评定气候环境对高分子材料色差的老化损伤，则以样品的色差为关键性能指标做判据，根据步骤(5)所述的样品色差性能增加值随老化时间的关系曲线，读取样品在不同气候环境老化1年、2年或其它整数年时的性能增加值；假设样品在步骤(3)所述的比较基准站老化1年后性能增加值为n0，在步骤(4)所选的S1、S2……Sm这M种气候环境下的试验站的老化1年后的色差性能增加值分别为n1、n2……nm，设比较基准站的气候环境对该样品的老化损伤严酷度为1.00，则S1、S2……Sm这M种气候环境对该样品的老化损伤严酷度分别为n1/n0、n2/n0……nm/n0，小数点保留2位；

通过老化损伤严酷度来评估高分子材料在不同气候环境的老化损伤，从而量化比较不同气候环境对高分子材料的老化损伤，老化损伤严酷度越高，老化损伤相对越严重。

2.根据权利要求1所述的量化比较不同气候环境对高分子材料老化损伤的方法，其特征在于：所述步骤(1)的具体过程为：选择产品制造实际采用的高分子材料，或者选择与实际高分子材料的类型、结构、成分相似的材料作为参考样品。

3.根据权利要求1所述的量化比较不同气候环境对高分子材料老化损伤的方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体过程为：根据拟考察的高分子材料的性能测试要求制备样品，如果要考察气候环境对高分子材料色差的老化损伤，则塑料、橡胶样品通过注塑法制备长宽厚尺寸为60mm*80mm*3mm的样板，涂料样品通过喷涂方式制备长宽厚尺寸为150mm*70mm*2mm的涂层板；如果要考察气候环境对高分子材料拉伸强度保持率的机械性能的老化损伤，则按相关的测试标准制备哑铃形或长方形样品。

4.根据权利要求1所述的量化比较不同气候环境对高分子材料老化损伤的方法，其特征在于：所述步骤(3)的具体过程为：根据高分子材料产品的服役地区，对照GB/T 4797.1：2008或IEC 60721-2-1：2003标准，选择不同的典型气候环境，根据典型气候环境选择标准化的试验站，为了对比需要选择比较基准站，比较基准站在我国的琼海湿热气候环境试验基准站、吐鲁番干热气候环境试验基准站、美国迈阿密湿热气候环境基准站和亚利桑那干热气候环境基准站四个基准站中选择其一。