MBN 51000-5 聚合物基材料、材料系統和半成品 - 第 5 部分：耐候性測試

梅賽德斯奔馳集團制定的「MBN 51000-5 聚合物基材料、材料系統和半成品 - 第 5 部分：耐候性測試」標準針對車輛使用的聚合物基材料、材料系統和半成品在各種天氣條件下的暴露情況。該標準的主要重點是熱光老化（HLA）測試。此測試方法模擬長期暴露在熱和光（紫外線）下，以評估材料在這些條件下如何隨時間而變質。

這種測試方法對於儀表板、內飾、墊圈和其他用於車輛內部和外部的聚合物基部件等材料尤其重要，因為它們暴露在陽光和極端溫度下。目的是評估材料在這些惡劣條件下是否能保持其性能、外觀和耐用性。

熱光老化（HLA）測試方法的目的是評估材料長時間暴露在高溫和光線（紫外線）下時如何老化。在測試過程中，材料會暴露在高溫（通常高於 70 度或按規定）和紫外線下。測試通常在模擬真實世界陽光照射的特殊房間內進行。測試時間可能有所不同，通常持續 300 到 1000 小時，具體取決於材料和規格。測試的主要性能有：顏色變化（褪色）、機械性能（柔韌性、硬度）、耐化學性和物理性（如膨脹或開裂）。

本標準定義的外觀和功能衝擊試驗方法的目的是驗證材料在長時間暴露於陽光和熱量後是否仍能表現良好並保持其美觀特性。這對於在實際駕駛條件下經常暴露在高紫外線輻射下的內飾和外部組件等部件尤其重要。

以下是熱光老化（HLA）測試中觀察到的典型結果的細分：

• 變色（褪色或變黃）：這是由於長時間暴露在紫外線和熱量下導致材料顏色變化。塑膠和合成纖維等材料可能會變黃或褪色。儀表板、內裝和裝飾等內裝材料在受到紫外線輻射時特別容易變色。皮革和紡織品可能會隨著時間的推移而變暗或變亮。變色是不受歡迎的，因為它會影響車輛的美觀。汽車製造商的目標是確保材料即使經過長期使用仍能保持其視覺吸引力。
• 開裂、脆性斷裂或表面破壞：這是由於聚合物或材料結構的退化而導致的柔韌性和完整性的喪失。塑膠可能會出現裂縫或裂縫，尤其是暴露在高溫和紫外線下的儀表板或門飾等材料。橡膠密封圈或墊圈會因失去彈性而變脆並無法正確密封。紡織或室內裝飾材料，尤其是合成材料和對紫外線敏感的材料，可能會失去強度並出現小裂縫。材料必須保持靈活性和結構完整性，以確保零件不會變質或失去功能。開裂或脆化會導致安全問題和不美觀。
• 失去光澤或表面光潔度：材質表面失去光澤外觀，導致暗淡或無光澤。汽車內裝中使用的塑膠和裝飾物（例如中央控制台、儀表板）可能會因紫外線降解和熱暴露而失去其高光澤。皮革表面可能顯得暗淡或磨損，失去其拋光或光滑的外觀。內裝材質的光澤度對於確保高品質的外觀非常重要。失去光澤會導致材料看起來陳舊或磨損，影響車輛品質的整體感覺。
• 膨脹或軟化：材料吸收水分或熱量，導致其膨脹或軟化。橡膠和彈性體（例如密封件和墊圈）會因熱和紫外線照射而膨脹，導致零件失去原來的形狀或硬度。聚合物材料會變軟，變得不那麼靈活，這會影響它們的機械性能。膨脹或軟化的材料可能會與墊圈等部件失去貼合性，導緻密封性能差或錯位。
• 機械性質下降（拉伸強度、硬度、伸長率）：這是由於材料分子結構的降解導致材料強度和柔韌性的喪失。抗拉強度（材料在斷裂前可以承受的力）可能會降低，導致材料變得更脆。斷裂伸長率（材料在斷裂前可以拉伸的距離）會顯著降低，使材料在壓力下更容易開裂或斷裂。在某些材料中，硬度可能會增加，使其變得不那麼靈活和脆。密封件或裝飾件等部件中使用的材料必須保持其機械性能以確保其功能。機械性能的下降會導致實際應用上的失敗。
• 化學降解（表面與紫外線發生反應）：由於紫外線照射，材料的化學結構會惡化。 PVC 和 ABS 等聚合物的表面層會發生化學變化，導致其隨著時間的推移而變質或失去強度。表面紋理可能會有所不同，導致粗糙或有粉狀殘留物。化學降解會永久損壞材料的機械和美學性能，使其不適合在汽車應用中長期使用。
• 氣味產生：某些材料，尤其是塑膠或合成纖維，長時間暴露在高溫和紫外線下可能會散發出難聞的氣味。塑膠和橡膠等材料在降解後會釋放出揮發性有機化合物 (VOC)，散發出化學氣味。車輛內部的氣味排放尤其令人擔憂，因為它會影響車內的舒適度和空氣品質。汽車製造商的目標是避免因材料降解而產生難聞的氣味。

MBN 51000-5 標準中定義的熱光老化 (HLA) 測試結果通常著重於材料的外觀、機械完整性和化學穩定性。長時間暴露在紫外線和高溫下後會褪色、開裂、失去光澤或變脆的材料不符合標準，而那些保持其性能和美觀品質的材料則符合標準。

我們的組織多年來一直致力於透過廣泛的測試、測量、分析和評估研究為各行業的企業提供支持，擁有強大的員工隊伍，密切關注世界科學技術領域的發展並不斷完善自己。在此背景下，也依照「MBN 51000-5 聚合物基材料、材料系統和半成品 - 第 5 部分：耐候性測試」標準為企業提供檢測服務。