上海喆圖科學(xué)儀器有限公司
巧用光照培養(yǎng)箱，推動塑料性能優(yōu)化與老化研究
檢測樣品：塑料片材
檢測項(xiàng)目：耐熱性 力學(xué)性能
方案概述：優(yōu)化配方確定：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托阅芤螅瑥膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中篩選出塑料配方。如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘岣咚芰系哪蜔嵝院土W(xué)性能，通過對比分析，確定出添加劑的最佳種類和添加比例。為塑料生產(chǎn)企業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品或改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品性能時提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，指導(dǎo)其調(diào)整生產(chǎn)工藝和配方，生產(chǎn)出更符合市場需求的塑料產(chǎn)品。
一、塑料老化測試方案
（一）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
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樣品選取：從不同批次、不同配方的塑料產(chǎn)品中，隨機(jī)抽取具有代表性的塑料片材或部件作為測試樣品。確保樣品涵蓋多種常見塑料類型，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。
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設(shè)備準(zhǔn)備：選用光照培養(yǎng)箱，提前對其光照系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保各參數(shù)能穩(wěn)定調(diào)節(jié)至實(shí)驗(yàn)所需范圍。準(zhǔn)備好記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格、標(biāo)簽等耗材。
（二）實(shí)驗(yàn)過程
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參數(shù)設(shè)定：根據(jù)不同塑料的特性和實(shí)際使用環(huán)境的模擬需求，在光照培養(yǎng)箱中設(shè)置合適的光照強(qiáng)度、光照周期、溫度以及濕度。一般模擬自然光照條件，設(shè)置光照強(qiáng)度為常規(guī)日光強(qiáng)度的近似值，光照周期為 12 小時光照、12 小時黑暗交替。溫度設(shè)定在塑料可能經(jīng)受的高溫環(huán)境范圍，濕度則依據(jù)不同應(yīng)用場景設(shè)定相應(yīng)數(shù)值。
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樣品放置：將準(zhǔn)備好的塑料樣品整齊放置在光照培養(yǎng)箱內(nèi)的樣品架上，確保樣品之間有足夠的空間，保證光照、溫度和濕度均勻作用于每個樣品。給每個樣品貼上標(biāo)簽，記錄樣品信息及放置位置。
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定期觀察與記錄：在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，按照設(shè)定的時間間隔（如每周）打開光照培養(yǎng)箱，觀察塑料樣品的外觀變化，包括顏色是否變黃、變深，表面是否出現(xiàn)裂紋、斑點(diǎn)、粉化等現(xiàn)象。使用簡單工具（如直尺）測量裂紋的長度、深度等參數(shù)并記錄。同時，可定期取出部分樣品，進(jìn)行力學(xué)性能測試，如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等測試。
（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)論
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老化規(guī)律總結(jié)：通過對不同時間段塑料樣品外觀和性能變化數(shù)據(jù)的整理分析，總結(jié)出不同類型塑料在設(shè)定光照、溫度和濕度條件下的老化規(guī)律。例如，發(fā)現(xiàn)某些塑料在高溫高濕且光照充足的環(huán)境下，顏色變化明顯且力學(xué)性能下降迅速；而一些添加了特定助劑的塑料，老化速度相對較慢。
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性能評估與改進(jìn)方向：依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對不同塑料的耐老化性能進(jìn)行評估。對于耐老化性能差的塑料，可推測其在實(shí)際使用中的壽命較短，需要進(jìn)一步改進(jìn)配方。例如，可考慮增加抗氧劑、光穩(wěn)定劑等助劑的添加量，或改變聚合工藝，以提高塑料的耐老化性能。同時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可為塑料產(chǎn)品的使用環(huán)境提供參考，指導(dǎo)用戶合理使用和存儲塑料產(chǎn)品，延長其使用壽命。
二、塑料性能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案
（一）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
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樣品準(zhǔn)備：準(zhǔn)備多種不同配方的塑料樣品，這些樣品在基礎(chǔ)樹脂相同的情況下，改變添加劑（如增塑劑、填充劑、增強(qiáng)劑等）的種類或含量。確保每個樣品的尺寸和形狀一致，以便后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作和性能對比。
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設(shè)備及試劑準(zhǔn)備：除光照培養(yǎng)箱外，準(zhǔn)備好用于性能測試的相關(guān)設(shè)備，如萬能材料試驗(yàn)機(jī)、熱變形維卡軟化點(diǎn)測定儀等。準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的化學(xué)試劑，如用于清洗樣品表面的溶劑等。
（二）實(shí)驗(yàn)過程
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光照培養(yǎng)處理：將不同配方的塑料樣品放入光照培養(yǎng)箱中，設(shè)置統(tǒng)一的光照、溫度和濕度條件，模擬塑料在實(shí)際使用過程中可能遇到的環(huán)境。保持一定的處理時間，讓樣品在該環(huán)境下充分反應(yīng)。
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性能測試：處理結(jié)束后，從光照培養(yǎng)箱中取出樣品，首先進(jìn)行外觀檢查，記錄顏色、光澤度等變化。然后依次使用相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行性能測試，如用萬能材料試驗(yàn)機(jī)測試?yán)鞆?qiáng)度、斷裂伸長率等力學(xué)性能；用熱變形維卡軟化點(diǎn)測定儀測試塑料的熱性能。每種性能測試重復(fù)多次，取平均值以減小誤差。
（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)論
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配方與性能關(guān)系：通過對比不同配方塑料樣品在經(jīng)過光照培養(yǎng)箱處理后的性能數(shù)據(jù)，建立塑料配方與性能之間的關(guān)聯(lián)。例如，發(fā)現(xiàn)增加某一種增塑劑的含量，塑料的柔韌性明顯提高，但拉伸強(qiáng)度有所下降；添加特定的填充劑后，塑料的熱穩(wěn)定性得到改善。
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優(yōu)化配方確定：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托阅芤螅瑥膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中篩選出塑料配方。如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘岣咚芰系哪蜔嵝院土W(xué)性能，通過對比分析，確定出添加劑的最佳種類和添加比例。為塑料生產(chǎn)企業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品或改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品性能時提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，指導(dǎo)其調(diào)整生產(chǎn)工藝和配方，生產(chǎn)出更符合市場需求的塑料產(chǎn)品。
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