气候老化是(主要指光老化)由光、热、水等环境气候因素引起的老化。
汽车在使用过程中经常会遭受气候和环境的影响,其汽车内外饰材料、零部件及汽车外壳的使用性能也会随着时间的推移逐步降低及老化。
汽车用内外饰件材料以高分子材料(塑料、橡胶、胶粘剂、织物等)为主,内外饰件的环境老化问题主要是高分子材料的老化问题,所以对内外饰件环境老化问题分析从根本上来说就是高分子的老化分析。
01 高分子材料的老化
根据老化原因,高分子材料主要有以下一些老化情况:
① 光老化:日光是导致高分子材料老化的主要因素,尤其是使用在室外的高分子材料。在光的作用下,高分子化合物由于吸收光能而发生光化学反应,使化学键破坏。光波波长越短,能量越高,对化学键的破坏能力也就越强。
② 热老化:热的作用不仅能使共价键断裂,导致大分子裂解,也能使大分子间产生交联,还能加速高分子化合物氧化,从而使高分子材料发生热老化。
③ 氧化:许多高分子材料被大气中的氧或臭氧所氧化,致使高分子链断裂而发生氧化型老化。高分子材料被氧化的程度与高分子化合物的化学结构有关,也与氧或臭氧在高分子材料中的扩散与吸收的速度有关。
④ 侵蚀:一般高分子材料抗侵蚀能力都比较强,但也有一些高分子材料在一定条件下会受到侵蚀。高分子材料所受到的侵蚀有化学侵蚀和生物侵蚀。
高分子材料受到某些化学物质作用时,高分子链产生化学变化,而使性能变劣;一些微生物在一定温度和一定湿度条件下,会使某些高分子材料霉变,发生降解反应,导致老化。
高分子材料的光老化过程的初期老化缓慢,人眼不易观察到,老化初期主要是聚合物吸收紫外光,产生高分子自由基,随后以自由基链式机理,直接或通过氧作用发生降解,交联反应并伴随有羟基、烃基等降解产物生成;老化后期,由于大量羧基、羟基等生色基团增加了对紫外光的吸收,加速老化进程,以致产生进一步的降解、交联,使高分子材料变色、龟裂、力学和物理性能下降。
02 高分子材料老化实例分析
a)[**]BS原料问题。
高温对公司材料激发的主要失效如下(首先变形是完全不能发生的):[**]BS:主要激发自动氧化,由于试验箱内光线弱,对光氧化激发不大,呈现为变色;
硅胶:相对稳定,激发少,可能会造成一些脱水。
03、预防和改进措施
② 内、外饰材料的选择
③ 耐老化性能的充分验证
④ 生产过程的质量监控
即使通过了相关的老化测试,也不表示该零件今后就不会出现问题了,还需要通过加强产品过程质量控制,保证材料和生产工艺等不发生变化,从而使产品质量保持稳定。