一、常壓法熱老化試驗的原理

熱空氣老化試驗通常在老化箱中進行。

在箱內保持一定的風速和溫度，因為熱和氧的共同作用，聚合物材料在熱分解或熱氧化過程中都會產生一系列的性能變化，從而導致外觀變化和一系列性能劣化。

長期受熱時，由于某些低分子添加劑的作用和加熱損耗，也給外觀與物性造成很大影響。

由于聚合物材料和添加劑配方的不同，在熱穩定性上存在著差別。

采用定期對試樣進行觀察、檢查和性能測試的方法，對試樣抗熱老化的能力做出定量或定性的評價。

二、熱老化試驗箱

1、定義：口沒有空氣濕度調節而有可調換氣量加熱試驗箱。

2、產品用途：熱老化試驗箱用于科研單位、工廠作可塑料性材料（橡膠、塑料）電氣絕緣及其他材料的熱老化試驗。

3、儀器原理：把塑料試樣放進給定條件的熱老化試驗箱中，讓塑料試樣受熱，并使氧氣加速老化。檢測暴露前后性能的變化，評定其耐熱老化性能。

4、熱老化試驗裝置要求：

①、工作溫度：40~200℃或40~300℃。

②、溫度波動度：±1℃，應備有防超溫裝置。

③、溫度均勻性：溫度分布的偏差應在1%。

④、平均風速：0.5～1.0m/s，允許偏差±20%。

⑤、換氣率：1～100次/h。

⑥、工作容積為0.1～0.3m2，室內備有安置試樣的網板或旋轉架。

⑦、旋轉架轉速：單軸式為10～12r/min，雙軸式的水平軸和垂直軸均為1～3r/min，兩軸的轉速比應不成整數或整數分之一。

⑧、雙軸式試樣架的旋轉方式：一邊以水平軸作中心，同時水平軸又繞垂直軸旋轉。

三、試樣

試樣的形狀和尺寸應符合塑料性能檢測方法的規定。試樣按相關的制樣方法配制，并根據相關塑料檢驗項目及檢測周期決定。每周期每組試樣通常多于5個，根據檢測項目的不同，通常要多于5件。

四、熱老化試驗條件

試驗溫度：根據塑料的使用要求和試驗目的確定。

溫度均勻性：試驗箱空間溫度分布的偏差小于或等于試驗溫度的1%。

平均風速：試驗箱室內的平均風速可在0.5～1.0m/s內選取，允許偏差土20%。

換氣率：根據試樣的特性及數量在1～100次/h內選取。資西斯(試驗周期及期限：按預定目的確定試驗取樣周期次數及時間間隔長短，也可根據性能變化加以調整；試驗期限應根據塑料特性決定，一般以某一規定的暴露時間，或以性能變化至某一規定值（通常取保持率50%）時的暴露時間為試驗終止時間。

熱老化試驗

五、熱老化試驗步騾

1、調節試驗箱：調節試驗箱根據試驗要求，按規定調節試驗箱的試驗溫度、溫度均勻性、平均風速及換氣率等參數。

2、安置試樣：安置試樣試驗前試樣需統一編號、測量尺寸，并應保證試樣清潔。試樣可襯有或用包有惰性材料的金屬夾或金屬絲，將其安置在網板、單軸旋轉架或雙軸旋轉架上。試樣與工作室內壁之間距離大于70mm，試樣之間距離大于10mm，工作室容積與試樣總體積之比不小于5:1。

3、升溫計時：升溫計時一般將試樣安置于常溫的試驗箱中，然后逐漸升溫至規定的試驗溫度后開始計時。若已知溫度突變不會對試樣造成有害影響和對試驗結果影響不大的情況下，亦可將試樣放置于已達到試驗溫度的箱中試驗，待溫度恢復至規定值時開始計時。

4、周期取樣：周期取樣按規定或預定的測試周期依次從試驗箱中取樣，直到試驗結束。取樣速度要快，并暫停通風，盡可能減少箱內溫度變化。在網板式試樣架上，為了降低溫度不均勻的作用，可周期地交換網板上試樣的位置。

5、性能測試：性能檢測根據所選定的項目，按相關塑料性能試驗方法，在暴露前后檢測試樣性能變化。

六、影響因素

1、試驗溫度的選擇

溫度的變動是影響熱老化結果重要的因素，試驗箱內溫度的變動程度用溫度波動度（指箱內同一位置的溫度隨時間周期地或長期的漂移變化情況）以及溫度均勻性（指箱內不同位置某一測試時間范圍內的變動情況）兩個技術參數來表征。箱內溫度變動要盡可能小，一般波動度不大于1℃，均勻性不大于1%。

2、熱老化試驗箱溫度變動、風速、換氣率的影響

①、風速

為了使試樣在箱中受熱均勻，試驗箱由鼓風機鼓風。箱中空氣流速稱風速，風速對熱交換率影響明顯。風速大熱交換率高，老化速率快，所以選擇適當的風速（一般是在0.5~1.0m/s范圍）是保證獲得正確結果的一個重要條件。

②、換氣量

換氣量的選擇主要根據是否要排除有害氣體、使箱內不斷補充新鮮空氣并保持空氣成分的一致、使熱氧化反應正常來考慮。換氣量過大，耗電量大、溫度分布不易均勻；換氣量過小則氧化反應不充分，影響老化速度。綜合考慮換氣量是在保證氧化反應充分的前提下，盡可能選擇小的換氣量。

3、試樣放置

熱老化試驗箱內試樣如過密過多會影響空氣流動、導致揮發物不易排除、影響溫度分布造成條件不均。為了減少箱內各部分溫度及風速不均的影響，采用旋轉試樣或周期性互換試樣位置的辦法予以改善。

4、評定指標的選擇

老化程度的表示，是以性能指標保持率或變化百分率表示，評定指標的選擇要以能獲得結果并結合使用實際的原則來考慮。同一材料經受熱氧作用后的各性能指標并不是以相同的速度變化，如HDPE老化過程中斷裂伸長率變化，第二是是缺口沖擊強度，拉伸強度慢。由此可見，正確選擇評定指標（可選一種或幾種綜合評定)是獲得可靠結果的關鍵。