I. Vzhled a smyslové hodnocení (platí pro rutinní kontroly)
Toto je nejzákladnější a nejúčinnější metoda vhodná pro rychlou kontrolu ve výrobě:
1. Změna barvy: Dopravní pásy z PVC často po stárnutí vykazují zjevnou změnu barvy, jako je postupná změna z bílé nebo světlé barvy na žlutou, hnědou nebo dokonce tmavě černou. Tato změna obvykle začíná lokálně a postupem času se šíří do celého pásu, způsobená hlavně foto-oxidací a tepelnou degradací.
2. Povrchové praskání a pudrování: V raných fázích stárnutí se objevují jemné trhlinky (vlasová linie), které se dále rozvíjejí v síťové trhliny. V závažných případech se na povrchu tvoří puchýře, odlupuje se nebo se práší a ztrácí svou celistvost.
3. Snížený lesk: Nové pásy mají hladký a lesklý povrch, ale po stárnutí vlivem zničení mikrostruktury zdrsní a zmatní, se sníženou odrazivostí.
4. Zvýšená tvrdost: Ruční ohýbání pásu odhaluje znatelné ztvrdnutí a křehkost, zejména při nízkých teplotách, kdy i mírné ohnutí může způsobit praskliny; odolnost je špatná.
II. Fyzikální a mechanické testování výkonu (základ přesného hodnocení) Standardizované testování kvantifikuje stupeň stárnutí, takže je vhodné pro rozhodování o údržbě a kontrolu kvality:
1. Pevnost v tahu a prodloužení při přetržení: Stárnutí vede k přetržení molekulárního řetězce nebo k-síťování, což potenciálně snižuje pevnost v tahu o více než 30 % a prodloužení při přetržení až o 44 %, což výrazně snižuje houževnatost materiálu.
2. Změna tvrdosti: Měřeno pomocí tvrdoměru Shore, tvrdost se po stárnutí zvyšuje o více než 15 stupňů, což odráží trend ke křehnutí materiálu.
3. Odolnost proti nárazu a roztržení: Odolnost proti nárazu se po stárnutí snižuje, s výrazně nižšími hodnotami, které se prokázaly při zkouškách nárazu na jednoduchý nosník nebo konzolový nosník, takže je náchylný k praskání v namáhaných bodech.
4. Změny ve výkonu elektrické izolace: V anti-statických aplikacích může usazování chloridových iontů po stárnutí vést ke zvýšení objemového odporu nebo snížení dielektrické pevnosti, což má vliv na bezpečnost.
III. Profesionální instrumentální analýza (vysoce-přesné detekční metody) Pro kritické provozní podmínky nebo spory ohledně kvality se doporučuje použít laboratorní metody pro kvalitativní a kvantitativní analýzu:
1. Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR): Detekuje oxidační produkty, jako jsou karbonylové a hydroxylové skupiny vzniklé během stárnutí, a hodnotí stupeň oxidace prostřednictvím karbonylového indexu.
2. Techniky tepelné analýzy:
Diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC): Analyzuje změny teploty skelného přechodu (Tg). Tg se často zvyšuje po stárnutí, což odráží snížení pohyblivosti molekulárního řetězce.
Termogravimetrická analýza (TGA): Určuje termogravimetrickou křivku materiálu pro určení, zda teplota rozkladu pokročila, a vyhodnocuje ztrátu tepelné stability.
3. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM): Pozoruje mikrostrukturu povrchu a průřezu- za účelem analýzy původu trhlin, disperze plniva a vývoje fázové struktury.
4. Gelová permeační chromatografie (GPC): Určuje průměrnou molekulovou hmotnost a změny distribuce, aby bylo možné určit, zda došlo k přetržení řetězce nebo k reakcím zesíťování{1}}.
IV. Environmentální a provozní faktory pro pomocný úsudek
Kombinace historie použití může zlepšit přesnost úsudku:
1. Životnost: Za normálních provozních podmínek je životnost dopravního pásu z PVC obecně 1–3 roky. U řemenů delších než 5 let by měla být pečlivě prozkoumána rizika stárnutí.
2. Exposure Conditions: Long-term exposure to high temperatures (>60 stupňů), silné ultrafialové záření, vlhkost nebo chemická korozní prostředí výrazně urychlí proces stárnutí.
3. Abnormální provozní podmínky: Časté vychýlení, prokluzování, abnormální zvuky nebo praskání spojů mohou být nepřímými signály degradace vlastností materiálu.
