腐蝕與老化的“實驗室鏡像”：鹽霧測試與UV老化測試的差異與應用場景

       在汽車、航空航天、電子、建筑等領域，膠黏劑需長期暴露于潮濕、光照、鹽霧等復雜環境中，其耐久性直接影響產品的安全性和使用壽命。鹽霧測試與UV老化測試正是評估膠黏劑環境適應性的兩大核心手段，本文將從原理、標準到應用場景，系統解析這兩種測試。

       ​一、鹽霧測試：模擬“海洋性”腐蝕環境的“耐力考”​​

       鹽霧測試通過人工模擬含鹽霧的潮濕環境，檢驗膠黏劑在腐蝕性介質中的防護能力，尤其適用于評估沿海、工業污染區或冬季融雪路段等場景下膠黏劑的可靠性。

       ​1. 測試核心目的​

       評估膠黏劑在鹽霧環境下的抗腐蝕能力，重點關注膠層與基材（如金屬、塑料）的結合穩定性，以及膠黏劑本身是否因吸鹽、溶脹或化學降解而失效。

       2. 常用測試標準​

       國際與國內通用的標準包括：

• 通用基礎標準：ASTM B117（美國材料與試驗協會）、ISO 9227（國際標準化組織）、GB/T 10125（中國國家標準）；
• 膠黏劑專項標準：ASTM D4585（循環鹽霧測試，模擬更復雜的環境變化）。

       ​3. 測試類型與關鍵參數​

       根據腐蝕性強度和應用場景，鹽霧測試主要分為中性鹽霧（NSS）和酸性鹽霧（AASS/CASS）兩類：

       ​3.1 中性鹽霧測試（Neutral Salt Spray, NSS）​​

• ​標準​：ASTM B117、ISO 9227（最基礎、應用最廣）；
• ​溶液配置​：5%氯化鈉（NaCl）水溶液，pH值調節至6.5~7.2（中性）；
• ​測試條件​：溫度35°C±2°C，連續噴霧；
• ​時長范圍​：常規24~1000小時（時長越長，腐蝕壓力越大）；
• ​典型場景​：模擬一般沿海空氣、工業大氣中的鹽霧腐蝕，重點驗證膠黏劑對鋼、鋁等金屬基材的保護效果（如汽車底盤密封膠、電子設備外殼密封膠）。

       ​3.2 酸性鹽霧測試（腐蝕性更強）​​
       酸性鹽霧通過添加酸性物質加速腐蝕，更貼近酸雨、含硫廢氣等嚴苛環境，分為兩種亞型：

• ​醋酸鹽霧測試（Acetic Acid Salt Spray, AASS）​​

  • 標準：ISO 9227（AASS方法）；
  • 溶液配置：5% NaCl水溶液+醋酸（pH調節至3.1~3.3）；
  • 測試條件：溫度35°C±2°C；
  • 特點：腐蝕速度約為NSS的3~5倍，適用于化工設備密封膠、耐酸涂料等對酸性環境敏感的膠黏劑。

• ​銅加速醋酸鹽霧測試（Copper Accelerated Acetic Acid Salt Spray, CASS）​​

  • 標準：ISO 9227（CASS方法）；
  • 溶液配置：5% NaCl水溶液+醋酸+氯化銅（CuCl₂，濃度0.26g/L），pH調節至3.1~3.3；
  • 測試條件：溫度50°C±2°C（更高溫度進一步加速反應）；
  • 特點：腐蝕速度極快（24小時等效于NSS測試48~96小時），主要用于驗證高端防腐場景（如船舶漆、海洋工程用膠黏劑）或電鍍層的耐蝕性。

       ​4. 評估指標​

       測試結束后，通過以下維度判斷膠黏劑性能：

• ​外觀變化​：膠層是否起泡、剝離、開裂；
• ​黏接強度​：測試前后拉伸/剪切強度的保留率（如強度下降率＜10%為合格）；
• ​基材影響​：若黏接金屬基材，需額外檢測金屬表面是否生銹、腐蝕。

       ​5. 適用膠黏劑類型​

       環氧樹脂結構膠、聚氨酯密封膠、丙烯酸酯膠，以及汽車用耐候密封膠、電子封裝膠（如3M VHB膠帶）等。

       二、UV老化測試：模擬“日光浴”下的光老化“持久戰”​​

       UV老化測試通過紫外線輻射模擬戶外光照環境，評估膠黏劑因光降解（如分子鏈斷裂、顏料褪色）導致的性能衰減，是戶外用膠黏劑的“必檢項目”。

       ​1. 測試核心目的​

       驗證膠黏劑在長期紫外線照射下的抗老化能力，重點關注膠層是否黃變、粉化、龜裂，以及黏接強度、彈性等關鍵性能的保留率。

       ​2. 常用測試標準​

       國際主流標準包括：

• ASTM G154（熒光紫外燈法，最常用）；
• ISO 4892-3（氙燈或紫外燈綜合老化）；
• 膠黏劑專項標準：ASTM D904（UV對黏接性能的影響評估）。

       ​3. 測試條件與參數​

       UV老化測試的核心是光源波長與循環模式：

• ​光源選擇​：

  • UVA-340（340nm峰值）：模擬太陽光中290~400nm的紫外波段，最接近自然光照，用于常規戶外老化測試；
  • UVB-313（313nm峰值）：包含更多短波紫外線（自然界中較少），加速老化效果顯著，用于快速篩選耐候性差的膠黏劑。

• ​溫濕度控制​：

  • 黑板溫度：50~70°C（模擬高溫光照環境）；
  • 濕度：可選50%RH（干態老化）或冷凝循環（濕態老化，如4小時UV照射+4小時冷凝，模擬晝夜溫差導致的凝露）。

• ​測試時長​：200~2000小時（等效戶外數月至數年，具體時長根據產品使用環境調整）。

       4. 評估指標​

       測試后需重點檢測：

• ​外觀變化​：膠層是否黃變（色差儀測量ΔE值）、粉化（指尖輕擦是否掉粉）、龜裂（顯微鏡觀察裂紋密度）；
• ​力學性能​：黏接強度保留率（如要求≥85%）、彈性模量變化（彈性膠黏劑需關注伸長率是否下降）；
• ​功能失效​：如密封膠是否因老化失去彈性導致密封失效。

       ​5. 適用膠黏劑類型​

       硅酮密封膠（建筑門窗用）、聚氨酯戶外密封膠、壓敏膠（如3M VHBTM膠帶）等需長期暴露于陽光下的膠黏劑。

       總結：兩種測試的互補性與應用價值​

       鹽霧測試聚焦“潮濕+鹽蝕”的嚴苛環境，UV老化測試關注“光照+溫濕度”的戶外場景，二者結合可全面評估膠黏劑在不同環境應力下的耐久性。實際測試中，需根據產品最終用途（如汽車底盤膠需鹽霧+UV復合測試、建筑密封膠以UV為主）調整參數（如鹽霧濃度、UV輻照度），為配方優化（如添加耐候劑、防腐填料）和應用選型（如戶外場景優先選擇UV耐候性強的聚氨酯膠）提供科學依據。

通過系統性測試，企業可提前預判膠黏劑在實際使用中的失效風險，大幅提升產品可靠性和市場競爭力。

文章來源：https://mp.weixin.qq.com/s/nJuchQR9rZsw7FxU0eCjyg