[发明专利]一种测试高分子材料老化变化的方法

说明书

技术领域

本发明是一种测试高分子材料老化变化的方法，属于材料老化研究方法技术领域。是一种研究环境因素对高分子材料老化作用程度的方法。

背景技术

高分子材料在长期受到环境因素的作用下易出现物理或化学变化，引起力学性能的下降，称为老化。从而影响由高分子材料及其结构的使用寿命。因此，对高分子材料的老化机理、老化规律、老化方法、老化程度和老化寿命预测等的研究，一直是人们关注的热点问题。

研究环境因素对材料的老化作用程度，一般地，先通过资料调研和经验筛选影响材料性能的主要因素，如湿、热、光、氧、腐蚀介质、应力等。然后研究材料在各因素独立作用下材料性能的变化规律。根据变化规律确定各因素对材料的独立老化作用程度，同时假定各因素的协同作用因子，从而粗略地评估环境因素对材料的老化作用程度。

上述现有方法存在的问题是，环境因素不易分离：如光和氧、热和氧、湿和热、光和热等，基本不能实现各环境因素对材料的独立老化作用，也不能确定协同作用因子或协同作用时各因素的老化作用比例。试图解析各环境因素对材料的独立老化作用程度或协同老化作用程度，是极其困难的。因此，通过一般方法研究环境因素对材料的老化作用程度，评估准确度低。只能是基于工程经验作出的粗略评估，不能指导材料和结构防老化性能的设计。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种测试高分子材料老化变化的方法，其目的是通过测定材料老化前后力学性能的变化，得到一个表征材料老化前后变化的指标—破坏功，再通过老化前后破坏功的差异，判断环境因素对材料的老化程度。避免了现有技术难点的困扰，又能够获得准确的结果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种测试高分子材料老化变化的方法，其特征在于：该方法所适用的高分子材料是指有机玻璃、塑料、橡胶、胶粘剂和聚合物基复合材料；

该方法的测试步骤是：

⑴准备两种状态的材料

两种状态的材料是原始材料和老化后的材料，老化后的材料是由原始材料经过老化试验后得到的；

⑵将两种状态的材料分别加工成标准拉伸试样、标准压缩试样、标准弯曲试样和标准剪切试样，通过材料试验机分别对上述各种试样进行力学试验，测定上述各种试样的全程载荷—位移曲线；

⑶通过试验机数据处理软件、求积仪或图形软件测定各种试样的全程载荷—位移曲线与位移轴所围区域的面积，将面积大小定义为材料试样的破坏功S；

然后用以下公式计算材料老化变化因子x：

xi=S0i-S1iS0i×100---(1)]]>

式中：

x_i:材料老化变化因子，下标i表示标准拉伸、压缩、弯曲或剪切四种试样类型之一；

原始材料标准拉伸、压缩、弯曲或剪切试样的破坏功，其中，下标0表示原始材料状态，下标i表示标准拉伸、压缩、弯曲或剪切四种试样类型之一；

老化后材料的标准拉伸、压缩、弯曲或剪切试样的破坏功，其中，下标1表示老化后材料状态，下标i表示标准拉伸、压缩、弯曲或剪切四种试样类型之一；

⑷比较上述四种标准试样类型确定的材料老化因子x_i，将其中最大值作为该种材料的特征老化变化因子。