Comment évaluer le degré de vieillissement des plastiques résistants au UV: normes de test, indicateurs clés et guide de sélection
La qualité aux intempéries d'un plastique résistant au UV ne peut pas être jugée uniquement par l'expression « résistant au UV ». Une évaluation fiable doit combiner:
Résumé de l'approvisionnement
La qualité aux intempéries d'un plastique résistant au UV ne peut pas être jugée uniquement par l'expression « résistant au UV ». Une évaluation fiable doit combiner:
Pour la sélection des matériaux, comparez le plus large Plastiques résistants aux UV plateforme avec DGK-ABS R165UV UV-résistant ABS lorsque la pièce cible a besoin de conserver son aspect extérieur, de conserver son impact après vieillissement et de bénéficier de performances de injection validées.
norme de test de vieillissement; temps d'exposition ou énergie; différence de couleur; rétention de brillance; rétention de la résistance aux chocs; rétention des propriétés de traction; fissuration ou farinage superficiel; test de chute de pièce réelle ou d'assemblage après vieillissement.
Pour les acheteurs, la question la plus pratique n’est pas « Combien d’années ce plastique peut-il durer à l’extérieur? La meilleure question est:
Sous quelle norme de vieillissement a-t-il été testé? Combien d'heures ou quelle énergie d'exposition? Quelle propriété a été conservée après vieillissement? Le test a-t-il été effectué sur un échantillon standard ou sur une pièce moulée finale? Quelle couleur et quelle épaisseur de paroi ont été testées? L'application est-elle semi-extérieure, extérieure à long terme, extérieure d'automobile, boîtier électrique ou utilisation extérieure dans une région froide?
Un matériau ayant une bonne résistance aux chocs initiale peut encore échouer à l’extérieur si sa rétention des chocs après vieillissement est mauvaise. Un matériau qui conserve sa couleur mais devient cassant n’est pas non plus un matériau extérieur qualifié.
1. Que signifie réellement « grade de vieillissement »?
Dans la sélection technique, la qualité de vieillissement signifie généralement la capacité du matériau à conserver son apparence et ses performances mécaniques après des cycles de lumière du soleil, d’oxygène, de chaleur, d’humidité et de température.
Le point clé est la rétention, pas la valeur initiale.
Les indicateurs importants comprennent:
différence de couleur après vieillissement, généralement exprimée en ΔE; rétention de brillance; farinage de surface; fissuration superficielle; rétention d'impact entaillée; rétention de la résistance à la traction; rétention d'allongement; test de chute après vieillissement; Bossage de vis ou fiabilité par encliquetage après vieillissement.
Pour les pièces extérieures, le jugement final doit être basé à la fois sur la rétention d’apparence et sur la rétention mécanique.
2. Normes communes d’essai de vieillissement
2.1 Vieillissement à l'arc au xénon
Normes communes:
ISO 4892-2; ASTM G155.
Le vieillissement à l’arc au xénon simule mieux la lumière solaire à spectre complet. Il est souvent utilisé pour les pièces extérieures automobiles, les boîtiers extérieurs, les pièces colorées et les produits pour lesquels la rétention de la couleur et du brillant est importante.
Évaluation typique:
Différence de couleur ΔE; rétention de brillance; fissuration superficielle; impact après vieillissement; comparaison d'apparence.
2.2 Vieillissement des fluorescents UV
Normes communes:
ISO 4892-3; ASTM G154.
Le vieillissement fluorescent UV est largement utilisé pour comparer la résistance UV entre les formulations. C'est courant dans le développement de matériaux, le dépistage du plastique extérieur et la comparaison de la qualité.
Évaluation typique:
jaunissement; farinage de surface; perte de brillance; rétention d'impact; tendance à la fissuration.
2.3 Test d'exposition extérieure
L'exposition extérieure est plus proche d'une utilisation réelle mais prend plus de temps et dépend du climat, de la saison, de l'angle, de l'humidité, de la pollution et de l'emplacement.
Il est utile pour:
matériaux de construction; boîtiers électriques extérieurs; outils de jardinage; pièces agricoles; housses pour équipement de recharge; produits d'extérieur à long terme.
2.4 Orientation UL 746C f1 / f2
Pour certaines pièces électriques en plastique, les indices d'aptitude à l'extérieur UL 746C peuvent être pertinents.
En langage d’achat simplifié:
f1 indique généralement une meilleure adéquation à la fois au UV et à l'exposition à l'eau; f2 indique une aptitude à une exposition extérieure plus limitée.
Cela ne devrait pas remplacer les tests au niveau des produits, mais cela est utile pour les boîtiers électriques et les composants certifiés.
3. Comment lire correctement les heures de vieillissement
De nombreux fournisseurs disent « testé pendant 500 heures » ou « testé pendant 1 000 heures », mais les heures de vieillissement ne suffisent pas.
Vous devez confirmer:
norme d'essai; type de lampe; irradiation; température du panneau noir; cycle de pulvérisation d'eau ou de condensation; échantillon de couleur; épaisseur de l'échantillon; propriété testée après vieillissement.
Par exemple, 1 000 heures sous différentes normes ou différents paramètres d'irradiation peuvent ne pas représenter la même gravité.
Une spécification professionnelle devrait éviter de dire uniquement « 1 000 heures de résistance UV ». Il doit préciser la méthode et les critères d'acceptation.
Meilleure formulation:
Après vieillissement à l'arc au xénon ISO 4892-2 pour les conditions d'exposition convenues, ΔE ≤ valeur cible, rétention de brillance ≥ valeur cible et rétention d'impact entaillé ≥ valeur cible.
4. Indicateurs clés d'évaluation
| Indicateur | Ce que ça montre | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Différence de couleur ΔE | Changement de couleur après vieillissement | Important pour l'apparence des pièces |
| Rétention de brillance | Stabilité du brillant de surface | Important pour les boîtiers et les couvercles |
| Farinage | Poudrage de surface | Indique une dégradation de la surface |
| Fissuration | Vieillissement superficiel ou structurel | Mode de défaillance à haut risque |
| Rétention des impacts | Résistance après vieillissement | Plus important que l’impact initial pour les pièces extérieures |
| Rétention de traction | Force après vieillissement | Important pour les pièces structurelles |
| Rétention d'allongement | Changement de fragilité | Aide à juger de la fragilisation liée au vieillissement |
| Test de chute après vieillissement | Une réelle fiabilité du logement | Utile pour les couvercles et les coques d'outils |
| Test du bossage de vis après vieillissement | Fiabilité de l'assemblage | Important pour les logements |
| Stabilité dimensionnelle | Déformation après vieillissement | Important pour les grandes pièces |
Un matériau résistant au UV ne doit pas être accepté uniquement parce que la couleur semble stable. La rétention mécanique doit également être vérifiée.
5. Comparaison des intempéries au niveau des matériaux
| Matériel | Direction des intempéries | Notes de sélection |
|---|---|---|
| PP | Nécessite une stabilisation UV | Bon coût, mais l'oxydation et la perte par impact doivent être contrôlées |
| ABS | Nécessite une forte modification UV | Bon impact et apparence, mais le ABS ordinaire vieillit plus rapidement à l'extérieur |
| ASA | Meilleure fondation résistante aux intempéries | Préféré pour les pièces colorées en extérieur à long terme |
| PC/ABS | Bon matériel de boîtier | Nécessite un équilibre entre UV, impact, chaleur et retardateur de flamme |
| PC | Bon impact, option transparente | Le jaunissement et la fissuration sous contrainte doivent être vérifiés |
| PA6 / PA66 | Bonne force | UV, l'humidité, le vieillissement thermique et la rétention d'impact doivent être testés ensemble |
| POM | Bon comportement dimensionnel et à l'usure | La stabilité en extérieur nécessite une formulation spéciale |
| TPU / TPE | Systèmes flexibles | Le vieillissement UV doit être testé avec rétention d'élasticité |
Pour une stabilité des couleurs en extérieur à long terme, le ASA est généralement plus résistant que le ABS. Pour les pièces semi-extérieures sensibles au coût, le ABS résistant au UV ou le PP stabilisé au UV peuvent suffire après validation.
6. Guide de qualité de vieillissement basé sur l'application
Couvertures semi-extérieures
Exemples:
équipement couvert; lumière du soleil indirecte; stockage extérieur court.
Direction recommandée:
ABS résistant au UV; PP stabilisé par UV; PC / ABS avec ensemble UV.
Test clé:
différence de couleur; rétention de brillance; test de chute après vieillissement.
Boîtiers extérieurs à long terme
Exemples:
housses pour équipement de recharge; coffrets électriques extérieurs; coquilles d'outils de jardinage; composantes agricoles.
Direction recommandée:
ASA; ASA résistant au UV; PC / ABS résistant aux UV; PP stabilisé par UV avec équilibre d'impact.
Test clé:
vieillissement à l'arc au xénon; rétention d'impact; fissuration superficielle; résistance du bossage de vis après vieillissement.
Pièces extérieures automobiles
Direction recommandée:
ASA; Alliage ASA / PC; résistant aux intempéries PC / ABS; Matériaux renforcés résistants aux UV.
Test clé:
vieillissement à l'arc au xénon; rétention de la couleur et du brillant; vieillissement thermique; impact à basse température après vieillissement.
Composants électriques extérieurs
Direction recommandée:
UV + ignifuge PC / ABS; UV + PP ignifuge; FR ASA le cas échéant; PA résistant UV / PBT pour connecteurs.
Test clé:
indice de flamme après validation de la formulation; Vieillissement UV; rétention d'impact; CTI ou fil incandescent si nécessaire.
7. Erreurs courantes dans l’évaluation de la résistance UV
Erreur 1: demander uniquement si l'additif UV a été ajouté
La résistance UV dépend de la formulation complète et non d’un additif.
Erreur 2: examiner uniquement les données mécaniques initiales
Les pièces extérieures doivent comparer les données mécaniques avant et après vieillissement.
Erreur 3: traiter les matériaux en noir et blanc de la même manière
Les matériaux noirs sont souvent plus faciles à stabiliser. Les pièces blanches et de couleur claire nécessitent un jaunissement et un contrôle ΔE plus stricts.
Erreur 4: ignorer l'épaisseur des murs
Les pièces à paroi mince vieillissent et se fissurent différemment des pièces épaisses.
Erreur 5: remplacer les tests de pièces réelles par des données de barre de test
Les barres standard sont utiles, mais les boîtiers finaux, les bossages de vis, les encliquetages et les coins doivent être testés après vieillissement.
8. Cas client 1: ABS résistant au UV pour boîtier semi-extérieur
Situation originale
Un client a utilisé le ABS ordinaire pour un boîtier industriel semi-extérieur. L'aspect initial était bon, mais après un stockage à l'extérieur, la surface s'est estompée et les coins se sont fissurés lors de la manipulation.
Données originales
| Article | ABS ordinaire |
|---|---|
| Impact initial entaillé | 18 kJ / m² |
| Impact entaillé après vieillissement UV | 9 kJ / m² |
| Différence de couleur après vieillissement | ΔE 5,6 |
| Rétention de brillance | 54% |
| Test de chute après vieillissement | 4 échecs / 10 échantillons |
Plan d'amélioration DEYU
DEYU a recommandé une formulation ABS résistante à la DGK UV.
Concentrez-vous:
Ensemble stabilisateur UV; protection de phase en caoutchouc; pigment résistant aux intempéries; rétention d'impact; contrôle de la brillance de la surface.
Résultat final
| Article | ABS ordinaire | DEYU UV-résistant ABS |
|---|---|---|
| Impact initial entaillé | 18 kJ / m² | 21 kJ / m² |
| Impact entaillé après vieillissement UV | 9 kJ / m² | 16 kJ / m² |
| Différence de couleur après vieillissement | ΔE 5,6 | ΔE 2,4 |
| Rétention de brillance | 54% | 76% |
| Test de chute après vieillissement | 4 échecs / 10 | 0 à 1 échec / 10 |
Conclusion du cas
Pour les boîtiers semi-extérieurs, le ABS résistant au UV peut être un choix pratique si l'impact post-vieillissement et la rétention de la couleur sont validés.
9. Cas client 2: ASA pour un boîtier coloré extérieur à long terme
Situation originale
Un client a utilisé le ABS résistant au UV pour un boîtier extérieur gris clair. Après une exposition plus longue, le changement de couleur et la perte de brillance étaient toujours visibles.
Données originales
| Article | UV-résistant ABS |
|---|---|
| Impact initial entaillé | 22 kJ / m² |
| Impact entaillé après vieillissement UV | 15 kJ / m² |
| Différence de couleur après vieillissement | ΔE 3,8 |
| Rétention de brillance | 68% |
| Farinage de surface | Légère |
Plan d'amélioration DEYU
DEYU a recommandé un composé ASA résistant aux intempéries DGK, car le client donnait la priorité à la stabilité de l'apparence extérieure à long terme.
Concentrez-vous:
Base résistante aux intempéries ASA; pigment résistant aux intempéries; Ensemble stabilisateur UV; bilan d'impact; réglage à faible déformation.
Résultat final
| Article | UV-résistant ABS | DEYU résistant aux intempéries ASA |
|---|---|---|
| Impact initial entaillé | 22 kJ / m² | 20 kJ / m² |
| Impact entaillé après vieillissement UV | 15 kJ / m² | 18 kJ / m² |
| Différence de couleur après vieillissement | ΔE 3,8 | ΔE 1,6 |
| Rétention de brillance | 68% | 84% |
| Farinage de surface | Légère | Pas évident |
Conclusion du cas
Pour les pièces extérieures à long terme et de couleur claire, le ASA offre généralement une plus grande stabilité aux intempéries que le ABS résistant au UV.
10. Plate-forme matérielle résistante DEYU DGK UV
DEYU Plastics peut développer des composés UV résistants aux intempéries en fonction de la résine, de la couleur, des conditions d'exposition et de la norme de validation.
Instructions pour la solution
Série DGK-PP UV-résistante; Série DGK-ABS UV-résistante; Série DGK-ASA résistante aux intempéries; Série DGK-PC / ABS UV-résistante; Série transparente résistante DGK-PC UV-; Série renforcée DGK-PA66 UV-résistante; Série de stabilité DGK-POM outdoor; DGK-TPU / TPE série flexible résistante aux intempéries; UV + matériaux ignifuges; UV + matériaux antistatiques; UV + matériaux résistants à l'usure; UV + matériaux à faible gauchissement.
Informations que les acheteurs doivent fournir
résine de base; environnement d'application; utilisation intérieure, semi-extérieure ou extérieure; temps d'exposition prévu; exigence de couleur et de brillance; méthode de test de vieillissement; cible ΔE; objectif de rétention d’impact; épaisseur de la pièce; exigence de retardateur de flamme; UV, exigence antistatique, d'usure ou de basse température; exemple de pièce ou de dessin; norme d'acceptation du client.
Conclusion
La qualité des plastiques résistants aux intempéries doit être jugée par la méthode de test et la rétention des propriétés, et non par l'expression « UV-résistant ». Une évaluation complète doit inclure la norme de vieillissement, les conditions d'exposition, la différence de couleur, la rétention de brillance, la rétention d'impact, la fissuration, le farinage et les performances réelles de la pièce après vieillissement.
Pour les produits semi-extérieurs sensibles au coût, le ABS résistant au UV ou le PP stabilisé au UV peuvent suffire après validation. Pour les pièces extérieures à long terme, de couleur claire ou sensibles à l'apparence, le ASA résistant au ASA ou au UV est souvent une direction de matériau plus forte. Pour les composants électriques ou structurels, la résistance du UV doit être vérifiée ainsi que le caractère ignifuge, la résistance aux chocs, la stabilité dimensionnelle et la fiabilité de l'assemblage.
DEYU Plastics fournit des plastiques modifiés DGK UV résistants aux intempéries pour PP, ABS, ASA, PC / ABS, PC, PA, POM, TPU, TPE et d'autres systèmes. L’approche recommandée consiste à définir d’abord les conditions extérieures et les normes d’acceptation, puis à choisir le cheminement du matériau.
