TPEE老化規(guī)律研究及其壽命預(yù)測分析.pdf

1、對硬段為聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）,軟段為聚四氫呋喃醚（PTMG）的聚酯熱塑性彈性體樣品進(jìn)行了自然老化和實(shí)驗(yàn)室加速老化，以拉伸性能和表面裂紋變化為因素，對其老化規(guī)律建立了數(shù)學(xué)模型，研究了用裂紋情況定量精確地對TPEE老化進(jìn)行直觀分析的方法，并通過實(shí)驗(yàn)室加速老化與自然老化之間的對比，得出了不同環(huán)境下不同硬度試樣的老化規(guī)律。得到的具體結(jié)論有：
　　1.硬度過大或過小，對彈性體的抗老化性能都是不利的。在同樣的天氣環(huán)境下，硬度D40和

2、D63的試樣的力學(xué)性能均在一個月內(nèi)降為原始樣品的50％以下，變化非常迅速；而D55試樣在整個老化過程中，力學(xué)性能下降較為緩慢，在2個月以后，才下降為原始試樣的50％，因此，在陽光強(qiáng)烈，溫度和濕度都比較高的地區(qū)，建議戶外使用D55的試樣以延長彈性體的使用壽命。
　　2.雖然通過實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境控制使老化環(huán)境變得更為惡劣，但從老化行為上來說，武漢地區(qū)夏季戶外的環(huán)境對彈性體的破壞更為嚴(yán)重。以D40的試樣為例,在自然環(huán)境中老化15天時，力學(xué)性

3、能和表面裂紋都發(fā)生了巨大的變化，而在310nm的紫外老化試驗(yàn)箱中的變化十分緩慢。與之對比，90℃下PH9的NaOH溶液中的水解對彈性體的破壞較大，D40的試樣外觀變化最快，力學(xué)性能變化最慢，試樣表面不產(chǎn)生裂紋，說明在自然老化中，引起表面產(chǎn)生裂紋的因素是陽光。
　　3.在同樣的老化環(huán)境下，對于不同硬度的試樣，其表現(xiàn)出的老化行為存在明顯的差異。在310nm紫外燈的照射下，D40產(chǎn)生裂紋較早，D63不產(chǎn)生裂紋，而力學(xué)性能變化較快。在90

4、℃的NaOH溶液中，D40試樣的表面顏色和光澤度迅速發(fā)生變化；D55的試樣在33天時顏色變化較輕；D63的試樣幾乎在整個過程中不發(fā)生顏色的變化，但其力學(xué)性能的老化周期僅為18天。說明軟段越多的試樣，其外觀越容易受到影響，用圖像識別的方法來研究其老化規(guī)律就越有意義。
　　4.試樣在不同環(huán)境下的老化機(jī)理存在差別，紫外光照射下，主要發(fā)生的是軟段的降解，此種降解導(dǎo)致了裂紋的產(chǎn)生和力學(xué)性能的下降；水解老化發(fā)生了軟硬段酯基的水解，導(dǎo)致整體結(jié)晶

5、度及力學(xué)性能的下降；自然老化行為更加復(fù)雜，在試驗(yàn)環(huán)境下試樣正反面的降解機(jī)理存在差別，正面由于直面太陽光，軟段受到的影響大，產(chǎn)生明顯的裂紋；反面由于受到光熱的輻射作用和水、瀝青、灰塵等的包裹，軟硬段均遭到破壞，軟硬段之間的有序結(jié)構(gòu)被打亂，因而結(jié)晶度下降。
　　5.通過均值濾波技術(shù)與有監(jiān)督的裂紋檢測對D40試樣表面裂紋圖像進(jìn)行處理并擬合，得到在100天試樣的拉伸強(qiáng)度下降到原始試樣的73％時，裂紋面積占到了總面積的11.42％，可運(yùn)用這