温带紫外线加速老化循环结合 HT-GPC 分析和滴点测试，用于确定聚乙烯薄膜的环境不稳定性

GPC测试-温带紫外线加速老化循环结合 HT-GPC 分析和滴点测试，用于确定聚乙烯薄膜的环境不稳定性

当聚乙烯或聚丙烯塑料被用作商业产品或应用的材料时，这些寿命预测是至关重要的。最近研究的一个例子是印度火车用架空电力电缆高压绝缘子用聚合物的 SLP ^[1]。更具体到聚烯烃，已经进行的研究表明，与中国和日本不同地区的室外暴露相比，聚丙烯在实验室加速风化中的耐久性之间的相关性，在实验室中聚烯烃的加速风化与现实世界的户外暴露之间的相关性对于验证聚烯烃在现实世界应用中的性能至关重要。目前，国际标准规范了紫外线加速风化的使用^[2]。此外，管理塑料室外暴露方法的标准，如规定，室内加速试验应与通过室外暴露获得的结果相匹配。

同样，任何旨在提高聚乙烯链内发生化学转化速率的技术，都需要通过与现实世界接触条件和时间框架相关的模拟实验室技术进行评估。为此，我们最近发表了一个新的温度紫外线加速风化循环评估聚乙烯材料，通过一个实验室技术，已经相关的户外暴露条件^[3]。这种相关性对于评估材料使用寿命预测的效用非常重要，在分析中定义失效点同样重要。这项工作也很重要，因为它为将新的实验室风化周期纳入国家或国际标准提供了证据基础。

对于聚乙烯样品，高温凝胶渗透色谱被认为是一种优秀的和未被充分利用的聚合物分析技术，利用高温GPC测试可以定量地显示聚乙烯基体内聚合物链长度和结构的变化。将该方法与用于评估聚乙烯样品失效点的羰基指数的测量结合起来。在标准聚乙烯的情况下，确定恶化的薄膜阐明，导致二次聚乙烯微粒的形成。相比之下，含有生物转化作用技术的同一个聚乙烯样品也进行了同样的测试。化学变化导致聚乙烯链结构显着降低到含有高浓度羰基的聚乙烯蜡，导致与标准聚乙烯样品的显着差异。

随着越来越多人密切留意挥发性聚乙烯塑料与自然环境中各种元素的相互作用，模拟聚乙烯变质的更佳实验室技术是理论研究与环境样本收集工作相结合的关键缺失环节ーー此外，将环境因素与“经典”聚合物分析相结合，旨在评估聚乙烯基质内的化学和物理变化，特别是分子量分析和红外光谱学分析。这项研究的目的是更精确地确定聚乙烯薄膜在物理或化学变质发生之前所能承受的暴露于环境刺激的时间范围。

此外，这些技术将用于证明其在评价聚乙烯内部技术方面的实用性，这些技术旨在缩短其使用寿命和减少其逃逸影响。定量分析聚乙烯链的变化速率将有助于确定动力学和聚合物组成。总体意图是通过实验阐明理论计算，和/或环境观察，以前对室外暴露引起的聚乙烯劣化进行的观察。

• Ghosh, D.; Khastgir, D. Degradation and Stability of Polymeric High-Voltage Insulators and Prediction of Their Service Life through Environmental and Accelerated Aging processes. ACS Omega2018, 3, 11317–11330.
• ASTM D4329-13, Standard Practice for Fluorescent Ultraviolet (UV) Lamp Apparatus Exposure of Plastics; ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 2020; pp. 1–6.
• Hill, G.; Moreira, C.; Huynh, F.; Trufasila, A.; Ly, F.; Lloyd, R.; Sawal, H.; Wallis, C. Correlation of a temperate UV-weathering cycle to outdoor exposure for the determination of the environmental instability of polyethylene films using HT-GPC analysis. Polymers2021, 13, 591.

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