热塑性弹性体耐老化检测项目：紫外 / 臭氧老化试验流程

热塑性弹性体（TPE）在户外使用时面临紫外辐射与臭氧侵蚀的双重老化威胁。紫外/臭氧联合老化试验可高效模拟该工况，评估材料耐候性。那需关注哪些检测指标？如何依据结果改进材料配方？下面聚检通将介绍具体试验流程，帮助您做出明智的选择。

一、‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌紫外/臭氧老化机理与关键影响因素  

紫外波段中UV-A（315-400nm）与UV-B（280-315nm）是引发聚合物光氧老化的主要波段。紫外光子能量足以断裂TPE分子链中的C-H、C-C键，生成自由基引发链式反应。臭氧作为强氧化剂，优先攻击不饱和键生成臭氧化物并导致链断裂。两者协同作用时，紫外辐射会加速臭氧分解生成活性氧原子，使降解速率倍增。  

材料成分直接影响老化抵抗力。SEBS基TPE因饱和主链结构耐紫外性优于SBS基产品；添加受阻胺光稳定剂（HALS）和紫外吸收剂（如苯并三唑类）可延缓黄变；抗氧剂（如亚磷酸酯）能抑制臭氧引发的氧化反应。试样厚度低于1mm时会出现透射老化，需根据实际应用选择样本规格。

二、检测核心指标与失效判据  

老化后需测试力学性能保留率：拉伸强度下降＞30%或断裂伸长率损失＞50%通常判定为失效。色差ΔE＞3.0表明明显外观劣化，可用分光测色仪量化。表面裂纹评估采用ISO 4628-4标准分级，≥3级视为不可接受。  

化学结构变化通过FTIR分析，重点关注羰基指数（1710cm⁻¹处吸收峰）和羟基指数（3450cm⁻¹）的增长趋势。聚检通实验室曾检测某车企TPE密封条，老化后羰基指数从0.12升至0.58，对应拉伸强度下降42%，确认为配方中紫外吸收剂含量不足。

三、紫外/臭氧试验设备与标准条件  

设备需满足ASTM G154（紫外循环）与ASTM G518（臭氧暴露）的联动要求。紫外辐照度控制在0.77W/m²@340nm，黑板温度60±3℃，冷凝周期4小时紫外/4小时凝露。臭氧浓度选择50±5pphm模拟工业污染环境或25±5pphm模拟普通户外环境。  

建议采用循环顺序：先紫外暴露4小时引发光降解，再臭氧暴露4小时强化氧化，循环总数通常为15-30次（对应加速老化360-720小时）。聚检通设备支持实时监测臭氧浓度与紫外辐照度，偏差超过±10%即自动校准。

四、样品制备与测试流程规范  

试样尺寸应符合GB/T 1040.2拉伸样条（1A型）与60mm×40mm色板规格。每组至少准备5个平行样本。预处理需在23℃/50%RH环境调节48小时。  

测试流程：  

1. 初始性能测试（力学/色度/FTIR基线数据）  

2. 样本以45°角倾斜放置于试验箱，避免相互遮挡  

3. 每24小时停机取样，清洁表面后评估中间数据  

4. 周期结束后测量最终性能，计算变化率  

异常数据处理：当个别样本数据偏离组平均值±20%时，应检查是否存在安装应力或表面污染，并补充试验样本。

五、结果分析与改进建议  

数据应呈现性能衰减曲线而非单点值。例如聚检通某次检测显示TPE样品在18周期后断裂伸长率急剧下降，对应FTIR显示羰基生成速率突变，表明防老化体系已耗尽。  

改进方向包括：添加2%-3%的纳米氧化锌提升紫外屏蔽效率；采用分子量＞2000的HALS增强持久性；对于动态使用部件，建议添加微量石蜡形成表面保护膜。通过检测-分析-改进闭环，某家电企业将TPE外壳耐候寿命从1年提升至4年。

以上就是关于热塑性弹性体紫外/臭氧老化试验的全部内容，聚检通配备Q-Lab认证试验箱与CMA资质，可出具符合ISO/IEC 17025标准的检测报告。