CN112285009B - 一种涂层织物湿热老化性能的测试方法 - Google Patents

一种涂层织物湿热老化性能的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种涂层织物湿热老化性能的测试方法，以热水为试验介质，以断裂强力、层间剥离力或接缝强度为试验特性值，进行涂层织物热水老化性能测试，评价涂层织物在湿热条件下的老化性能。本发明突破现有老化试验方法单一因素的限制，综合高温、高湿和水介质等多因素交互作用的影响，模拟程度高，数据再现性强；试样可设计性强，不仅可对材料本体进行老化性能试验，还能对接缝工艺性进行试验考核；突破热合强度大于材料本体断裂强度而无法获得真实有效数据的制约，设计热合缝剥离强力的试验方案，等效考核热合接缝部位的工艺性和耐老化性。

Description

一种涂层织物湿热老化性能的测试方法
技术领域
本发明涉及一种涂层织物环境适应性试验技术领域，具体涉及一种涂层织物湿热老化性能的测试方法。
背景技术
由于我国幅员辽阔，气候条件复杂，军工领域以涂层织物为主体的装备产品如救生服装、救生船、空降空投降落伞等不仅使用工况复杂，而且环境恶劣，涂层织物对于高温和高湿环境敏感，湿热是导致产品主体涂层织物老化的主要因素，另外军用装备的使用寿命至少在5年以上，长期经受湿热环境交互作用，必将引起涂层织物外观和性能的下降，导致服役产品过早丧失功能而报废，因此必须要进行产品主体涂层织物湿热老化性能的测试和寿命评估，消除隐患，也为产品设计提供理论依据。
目前，涂层织物老化试验通常按照GJB150/150A-2009要求随产品成品进行高温或湿热等环境适应性试验，或随服役产品在外场进行日历时间的考核，周期长、数据直观性差、费用高、风险大，可操作性较差；而热空气加速老化试验涉及的是高温因素的影响，与产品实际使用中存在的高温、高湿、浸水等多因素交互作用的模式不相符合。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种涂层织物湿热老化性能测试方法，可快速评价涂层织物在湿热条件下的老化性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
提供一种涂层织物湿热老化性能的测试方法，以热水为试验介质，以断裂强力、层间剥离力或接缝强度为试验特性值，进行涂层织物热水老化性能测试，评价涂层织物在湿热条件下的老化性能；包括如下步骤：
1)试样准备
试验特性值为断裂强力时，试样准备为：待检测涂层织物直接裁剪至所需尺寸即可；
试验特性值为层间剥离力时，试样准备为：待检测涂层织物裁剪后，在待检测涂层织物的一端将涂覆面与基布分离，所述分离方法为手动剥离或在拉力试验机上进行拉伸直至断裂出现，取下待检测涂层织物再进行剥离；
试验特性值为接缝强度时，所述接缝强度为热封剥离强度或热合缝剥离强度，试样准备为：
a)热封剥离强度试样
将长度不小于100mm的密封胶条以热空气密封方式粘合在待检测涂层织物上，粘合方式平行排列且相邻密封胶条间距不小于50mm，或按照预设的试样数量要求连续热封；
b)热合缝剥离强度试样
将两块待检测涂层织物周边裁剪整齐，然后用直线型热合刀具进行多次热合，形成的热合缝之间的平行距离不小于50mm，热合缝起始位置距边不少于100mm；
2)将制备好的试样置于温度稳定的热水中，并在热水中完全浸没；
3)达到规定的试验时间时，取出热水中的试样，吸除试样表面的水分，在室温条件下恢复10～60min，然后测试断裂强力、层间剥离力或接缝强度，记录数据；
设置依次递增的试验时间，得到湿热老化时间依次递增时的试验特性值，以特性值达到规定的失效率或最低设计值为试验终止期限。
按上述方案，所述步骤2)中，所述热水的储水罐可加热、保温和定时。
按上述方案，所述步骤2)中，所述热水温度为60～80℃。
按上述方案，所述步骤2)中，加盖表面镂空、四角焊有支撑圆柱杆的不锈钢板件，且低于水面，确保试样完全浸没于热水中。
本发明模拟装备产品任务环境，兼顾容易引起高分子材料老化的湿和热交互作用条件因素，提供一种涂层织物湿热老化性能的测试方法，即以热水为试验介质，以断裂强力、层间剥离力、接缝强度等为试验特性值，获得纺织品试验特性值随时间变化的测试数据，快速评价纺织品耐湿热老化性能，并具有以下有益效果：
1.突破现有老化试验方法单一因素的限制，综合高温、高湿和水介质等多因素交互作用的影响，模拟程度高，数据再现性强。
2.试样可设计性强，不仅可对材料本体进行老化性能试验，还能对接缝工艺性进行试验考核。
3.突破热合强度大于材料本体断裂强度而无法获得真实有效数据的制约，设计热合缝剥离强力的试验方案，等效考核热合接缝部位的工艺性和耐老化性。
4.利用不同材料应力应变性能的不同，针对层间结合力高的试样设计拉伸分离方法，快速有效。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，当然下述实施例不应理解为对本发明的限制。
1.本发明实施例中特性值的确定
参照产品技术规范要求和使用工况，结合致纺织品老化因素，制定试验特性值：断裂强力、层间结合力、热封剥离强度或热合缝剥离强度。
2.实施例中试样制备
1)材料本体试样的制备
按照不同特性值试验要求进行制备，具体试样制备如下：
a)断裂强力试样
按经向或纬向制成长度350mm、宽度为50mm试样。
b)层间结合力试样
将试样制成长度200mm、宽度为50mm试样，在试样的一端将涂覆面与基布分离，对于无法分离的试样，可在拉力试验机上进行拉伸直至断裂出现，取下试样再进行剥离。
2)接缝试样的制备
a)热封剥离强度试样
将长度100mm的密封胶条以热空气密封方式粘合在涂层织物上，粘合方式可平行排列且相邻密封胶条间距50mm，或按照预设的试样数量要求连续热封。
b)热合缝剥离强度试样
将两块涂层织物尺寸400mm正方形试样的周边裁剪整齐，然后用直线型热合刀具进行多次热合，形成的热合缝之间的平行距离50mm，热合缝起始位置距边不少于100mm。
3)试样数量
按照原始试样和规定时间预设试样，数量可按不少于14天/7次制备。
3实施例试验大气环境
a)温度：21℃±5℃；
b)相对湿度：60％～70％。
4实施例试验步骤
1)对处理前的原始试样进行相关特性值的测试，并记录。
2)除非采购文件另有规定，推荐水箱温度设定为60～80℃。
3)待水箱温度达到设定值并稳定后，按预设的取样次数，将制备好的试样放入箱内并注意观察试样浸没情况，必要时加盖表面镂空、四角焊有支撑圆柱杆的不锈钢板件，且低于水面，确保试样完全浸没于热水中。
4)达到规定的试验时间时，立即取出试样，一般可用干净的棉布、无纺布、滤纸等吸水性能较好的材料吸除试样表面的水分，在室温条件下恢复10min,对试样进行特性值项目的试验。
设置依次递增的试验时间，得到湿热老化时间依次递增时的试验特性值，以特性值达到规定的失效率(一般为50％)或最低设计值为试验终止期限。
实施例1
提供一种防水透湿布湿热老化性能测试方法，包括首先进行标准试样的制备，在80℃热水中浸泡，然后按预定的浸泡时间分别取出进行试样层间剥离力的试验，通过判断防水透湿布层间剥离力的下降程度变化率来评定防水透湿布的耐热水老化性能。
防水透湿布用于飞行员海上救生服装的衣面主体材料，还未到使用寿命就频发防水布分层漏水等故障，亟待改进。2019年通过对改进前后防水透湿布的热水老化试验和评估，效果明显，详见表1。
表1防水透湿布的耐热水老化性能测试结果
Figure BDA0002753996120000041
实施例2
提供一种聚氨酯胶布湿热老化性能的测试方法，包括首先进行标准试样的制备，在热水中浸泡，然后按预定的浸泡时间分别取出进行断裂强度、热封剥离强度、热合缝剥离强度的测试，通过判断聚氨酯胶布断裂强度、热封剥离强度、热合缝剥离强度的下降程度变化率来评定聚氨酯胶布的耐热水老化性能，具体测试结果见表2-4。
表2聚氨酯胶布断裂强度值测试结果
Figure BDA0002753996120000051
表3聚氨酯胶布热封剥离强度测试结果
Figure BDA0002753996120000052
表4聚氨酯胶布热合缝剥离强度测试结果
Figure BDA0002753996120000053
需要说明的是。本领域的普通技术人员应当理解。可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换。而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围。其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种涂层织物湿热老化性能的测试方法，其特征在于，以热水为试验介质，以断裂强力、层间剥离力或接缝强度为试验特性值，进行涂层织物热水老化性能测试，评价涂层织物在湿热条件下的老化性能；包括如下步骤：
1）试样准备
试验特性值为断裂强力时，试样准备为：待检测涂层织物直接裁剪至所需尺寸即可；
试验特性值为层间剥离力时，试样准备为：待检测涂层织物裁剪后，在待检测涂层织物的一端将涂覆面与基布分离，所述分离的方法为手动剥离或在拉力试验机上进行拉伸直至断裂出现，取下待检测涂层织物再进行剥离；
试验特性值为接缝强度时，所述接缝强度为热封剥离强度或热合缝剥离强度，试样准备为：
a)热封剥离强度试样
将长度不小于100mm的密封胶条以热空气密封方式粘合在待检测涂层织物上，粘合方式为平行排列且相邻密封胶条间距不小于50mm，或按照预设的试样数量要求连续热封；
b)热合缝剥离强度试样
将两块待检测涂层织物周边裁剪整齐，然后用直线型热合刀具进行多次热合，形成的热合缝之间的平行距离不小于50mm，热合缝起始位置距边不少于100mm；
2）将制备好的试样置于温度稳定的热水中，并在热水中完全浸没；
3）达到规定的试验时间时，取出热水中的试样，吸除试样表面的水分，在室温条件下恢复10~60min，然后测试断裂强力、层间剥离力或接缝强度，记录数据；
设置依次递增的试验时间，得到湿热老化时间依次递增时的试验特性值，以试验特性值达到规定的失效率或最低设计值为试验终止期限；通过判断试验特性值的下降程度变化率来评定防水透湿布的耐热水老化性能。
2.根据权利要求1所述的涂层织物湿热老化性能的测试方法，其特征在于，所述步骤2）中，所述热水的储水罐可加热、保温和定时。
3.根据权利要求1所述的涂层织物湿热老化性能的测试方法，其特征在于，所述步骤2）中，所述热水温度为60~80℃。
4.根据权利要求1所述的涂层织物湿热老化性能的测试方法，其特征在于，所述步骤2）中，加盖表面镂空、四角焊有支撑圆柱杆的不锈钢板件，且低于水面，确保试样完全浸没于热水中。
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