合成材料塑胶跑道氙弧灯加速老化试验

合成材料跑道面层俗称塑胶跑道，这种新型塑胶跑道主要是用在各种田径运动跑道上，主体材料是由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料组成，因为塑胶跑道是铺设在户外，而且常年面对阳光直射、高温、高湿度、雨水等的破坏，所以在研究塑胶跑道时对其要求必须是能抗一定的紫外线能力和耐气候老化能力。既然是户外的塑料产品，而且常年面对户外的各种环境考验，所以塑料跑道就必须做氙弧灯加速老化试验以此来验证塑胶跑道的老化性能。
 

图1为塑胶跑道的最新国家氙弧灯加速老化试验标准

 

在最新的国标14833-2011标准中，第5.8条面层材料耐久性性能测定中详细规定了塑胶跑道在制作成成品后，抽样取其一块片状的样品进行氙弧灯加速老化试验。其中氙弧灯加速老化试验就必须采用氙灯老化试验箱进行，氙灯试验箱的试验条件为:加速老化总时间168小时，箱体内部保持80℃的高温，喷淋的周期为喷淋10分钟，停止11小时零50分钟，然后在喷10分钟，停止11小时50分钟以此循环，氙弧灯的辐照总量为3000MJ/㎡。
 

图2为翔哥在新型塑胶跑道上的“英姿”

 

上述的氙弧灯加速老化试验对氙灯老化试验箱的要求较高，一般常见的氙弧灯加速老化试验的温度不会高于70℃，这是因为在我们日常生活的环境中不大可能会出现高于60℃的环境温度，所以大多数材料的氙弧灯加速老化试验的实验温度都在50℃、60℃、65℃这三个温度点上。之所以塑胶跑道有这么高的老化温度要求是因为塑胶跑道常年处在太阳光的直射下，而且紧贴地面，在夏天高温的环境下地表因为吸热的原因和运动员在上面运动摩擦的原因会导致塑胶跑道的表面温度大大高于空气中的温度，所以此标准就规定了老化试验的温度为80℃。

图3为按照国家最新国家标准制作的塑胶跑道

 

因为大多数的氙灯老化试验箱都是以W/㎡来作为辐照度的单位，而氙弧灯的辐照总量3000MJ/㎡换算成W/㎡就是8333.33W/㎡，然后用8333.33W/㎡除以氙弧灯加速老化的时间168小时就等于4960W/㎡，然后再用4960W/㎡除以滤光片的表面积就等于氙弧灯加速老化时的辐照度，即W/㎡。（计算公式可以参考：1W=1焦耳/秒（J/S），1瓦时(W·h)=1W×3600s=3600J1千瓦时/度(kW·h)=1000W×3600s=3600000J）

以下是由广州精秀热工设备有限公司制造的氙灯老化试验箱，使用该设备做新型塑胶跑的老化试验，完全符合最新的国标14833-2011标准。