MBN 51000-5 Материалы на основе полимеров, системы материалов и полуфабрикаты. Часть 5: Испытания на атмосферостойкость

Стандарт «MBN 51000-5 Материалы, системы материалов и полуфабрикаты на основе полимеров. Часть 5: Испытания на стойкость к атмосферным воздействиям», разработанный Mercedes Benz Group, регламентирует воздействие различных погодных условий на материалы, системы материалов и полуфабрикаты на основе полимеров, используемые в транспортных средствах. Основное внимание в этом стандарте уделяется тестированию старения под воздействием горячего света (HLA). Этот метод испытаний имитирует длительное воздействие тепла и света (УФ-излучения) для оценки того, как материалы со временем разрушаются в этих условиях.

Этот метод испытаний особенно важен для таких материалов, как приборные панели, обивка, прокладки и другие компоненты на основе полимеров, используемые в салоне и экстерьере транспортных средств, где они подвергаются воздействию солнечного света и экстремальных температур. Цель состоит в том, чтобы оценить, сохранят ли материалы свои эксплуатационные характеристики, внешний вид и долговечность в этих суровых условиях.

Целью метода испытания на старение под действием горячего света (HLA) является оценка того, как материалы стареют при воздействии высоких температур и света (УФ) в течение длительного времени. Во время испытаний материалы подвергаются воздействию сильного тепла (обычно выше 70 градусов или выше указанного значения) и ультрафиолетового излучения. Испытания обычно проводятся в специальной комнате, имитирующей реальное воздействие солнечного света. Продолжительность испытаний может варьироваться, обычно она составляет от 300 до 1000 часов в зависимости от материала и технических характеристик. Основными проверяемыми свойствами являются: изменение цвета (выцветание), механические свойства (гибкость, твердость), химическая стойкость и физические свойства (такие как набухание или растрескивание).

Целью метода испытания на ударопрочность внешнего вида и функциональности, определенного в настоящем стандарте, является проверка того, сохранят ли материалы свои эксплуатационные характеристики и эстетические свойства после длительного воздействия солнечного света и тепла. Это особенно важно для таких деталей, как внутренняя отделка и внешние компоненты, которые часто подвергаются воздействию сильного ультрафиолетового излучения в реальных условиях вождения.

Ниже приведен анализ типичных результатов, наблюдаемых в тестах на старение под действием горячего света (HLA):

• Изменение цвета (выцветание или пожелтение): это изменение цвета материала из-за длительного воздействия ультрафиолетового излучения и тепла. Такие материалы, как пластик и синтетические ткани, могут пожелтеть или потерять свой первоначальный цвет. Материалы интерьера, такие как приборные панели, обивка и отделка, особенно подвержены изменению цвета под воздействием ультрафиолетового излучения. Кожа и текстиль могут со временем темнеть или светлеть. Изменение цвета нежелательно, поскольку оно влияет на эстетику автомобиля. Производители автомобилей стремятся обеспечить сохранение внешней привлекательности материалов даже после длительного использования.
• Растрескивание, хрупкие изломы или разрушение поверхности: это потеря гибкости и целостности из-за деградации структуры полимера или материала. В пластике могут образовываться трещины или сколы, особенно в таких материалах, как приборные панели или дверные обивки, которые подвергаются воздействию высоких температур и ультрафиолетового излучения. Резиновые уплотнения или прокладки могут стать хрупкими и перестать обеспечивать герметичность из-за потери эластичности. Текстильные или обивочные материалы, особенно синтетические и чувствительные к ультрафиолетовому излучению, могут потерять свою прочность и покрыться мелкими трещинами. Материалы должны сохранять гибкость и структурную целостность, чтобы гарантировать, что детали не изнашиваются и не теряют функциональность. Растрескивание или хрупкость могут привести к проблемам безопасности и ухудшению эстетического вида.
• Потеря блеска или отделки поверхности: Поверхность материала теряет свой глянцевый вид, в результате чего она становится тусклой или матовой. Пластиковые детали и отделка салона автомобиля (например, центральные консоли, приборные панели) могут потерять свой высокий блеск из-за воздействия ультрафиолета и тепла. Кожаные поверхности могут выглядеть тусклыми или изношенными, теряя свой полированный или гладкий вид. Уровень блеска материалов салона важен для обеспечения высококачественного внешнего вида. Потеря блеска может привести к тому, что материалы будут выглядеть старыми или изношенными, что повлияет на общее восприятие качества автомобиля.
• Разбухание или размягчение: материал впитывает влагу или тепло, в результате чего он расширяется или размягчается. Резина и эластомеры (например, уплотнители и прокладки) могут разбухать из-за сочетания воздействия тепла и ультрафиолета, в результате чего детали теряют свою первоначальную форму или прочность. Полимерные материалы могут размягчаться и становиться менее гибкими, что может повлиять на их механические характеристики. Разбухающие или размягчающиеся материалы могут потерять свою пригодность для таких компонентов, как прокладки, что приведет к ухудшению герметичности или нарушению соосности.
• Ухудшение механических свойств (прочности на разрыв, твердости, удлинения): это потеря прочности и гибкости материалов из-за ухудшения их молекулярной структуры. Прочность на разрыв (силу, которую может выдержать материал, прежде чем он сломается) может снизиться, в результате чего материал станет более хрупким. Удлинение при разрыве (насколько материал может растянуться до разрыва) может быть значительно уменьшено, что повышает вероятность растрескивания или разрушения материалов под действием нагрузки. В некоторых материалах может повыситься твердость, что сделает их менее гибкими и хрупкими. Материалы, используемые в таких компонентах, как уплотнения или отделка, должны сохранять свои механические свойства для обеспечения функциональности. Ухудшение механических свойств может привести к отказу в реальных условиях эксплуатации.
• Химическая деградация (поверхностная реакция с УФ-излучением): химическая структура материала ухудшается в результате воздействия УФ-излучения. Полимеры, такие как ПВХ и АБС, могут претерпевать химические изменения в своих поверхностных слоях, что со временем приводит к их разрушению или потере прочности. Текстура поверхности может меняться, что приводит к шероховатости или образованию порошкообразного остатка. Химическая деградация может необратимо ухудшить механические и эстетические свойства материала, сделав его непригодным для долгосрочного использования в автомобильной промышленности.
• Развитие запаха: некоторые материалы, особенно пластик или синтетические ткани, могут источать неприятные запахи после длительного воздействия тепла и ультрафиолетового излучения. Такие материалы, как пластик и резина, могут выделять химические запахи из-за летучих органических соединений (ЛОС), выделяемых в результате разложения. Выделение запахов представляет особую проблему для салонов транспортных средств, поскольку оно может повлиять на комфорт и качество воздуха внутри автомобиля. Производители автомобилей стремятся избежать неприятных запахов, возникающих в результате деградации материалов.

Результаты испытаний на старение под действием горячего света (HLA), определенные в стандарте MBN 51000-5, обычно сосредоточены на внешнем виде, механической целостности и химической стабильности материалов. Материалы, которые выцветают, трескаются, теряют блеск или становятся хрупкими после длительного воздействия ультрафиолета и тепла, не соответствуют стандарту, тогда как те, которые сохраняют свои эксплуатационные характеристики и эстетические качества, проходят его.

Наша организация, которая на протяжении многих лет стремится оказывать поддержку предприятиям всех секторов посредством широкого спектра испытаний, измерений, анализа и оценочных исследований, имеет сильный штат сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В этом контексте предприятиям также предоставляются услуги по проведению испытаний в соответствии со стандартом «MBN 51000-5 Материалы, системы материалов и полуфабрикаты на основе полимеров. Часть 5: Испытания на устойчивость к атмосферным воздействиям».