[发明专利]测试聚丙烯多因素耦合老化动力学的设备及方法

说明书

本申请公开了一种测试聚丙烯多因素耦合老化动力学的设备及方法，其中，设备包括：原位反应单元；温控单元和辐照单元，用于在每个PP测试阶段将温度、光照强度控制在对应范围内；氧浓度控制器和湿度控制器，用于在每个PP测试阶段将氧气浓度和湿度控制在对应范围内；吹扫单元，以预设流量对原位反应单元吹扫反应气；检测单元，用于检测不同条件因子下的PP老化速率测试结果，并在非线性拟合后，得到PP料的多因素耦合老化动力学参数，生成多因素耦合老化动力学模型，以计算不同老化条件下PP的相对老化速率。本申请实施例可以针对PP的多因素耦合老化动力学进行快速评测，有效提高测试效果，并且保证测试的准确度，提升测试体验。

技术领域

本申请涉及PP老化动力学技术领域，特别涉及一种测试聚丙烯多因素耦合老化动力学的设备及方法。

背景技术

在聚丙烯(PP)的老化过程中，老化速率主要取决于光照、温度、氧气、湿度等条件。关于温度对PP老化的影响，通常用阿伦尼乌斯定律(Arrhenius law)来描述。光照强度、湿度和氧气浓度对PP老化行为的影响，主要是基于史瓦西定律(Schwarzschild law)展开研究的。

相关技术中，目前已有的关于PP老化动力学的研究中，所涉及的条件变量大多是某一单因素条件或某两个条件的组合，缺乏关于PP在温度、光照、湿度、氧气浓度等多因素耦合条件下的老化动力学模型，难以为PP在不同气候条件下的稳定性评价及寿命预测给出系统而全面的数据支撑。

另外，相关技术的关于PP多因素耦合老化动力学的研究及评价方法中，尚未给出同时包含有温度、光照、湿度、氧气浓度这四种影响因子的老化动力学模型，具体的评价周期也在数十天以上。

申请内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一目的在于提出一种测试聚丙烯多因素耦合老化动力学的设备，该设备可以针对PP的多因素耦合老化动力学进行快速评测，有效提高测试效果，并且保证测试的准确度，提升测试体验。

本申请的第二个目的在于提出一种测试聚丙烯多因素耦合老化动力学的方法。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提供一种测试聚丙烯多因素耦合老化动力学的设备，包括：原位反应单元，将聚丙烯PP料制得的待测样品置于所述原位反应单元；温控单元和辐照单元，用于在每个PP测试阶段将所述待测样品的所处环境的实际温度、实际光照强度控制在对应范围内；氧浓度控制器和湿度控制器，用于在每个PP测试阶段将所述待测样品的所处环境的实际氧气浓度和实际湿度控制在对应范围内；吹扫单元，用于在所述温控单元、所述辐照单元、所述氧浓度控制器和湿度控制器的作用下，以预设流量对所述原位反应单元吹扫不同PP测试阶段不同温度、不同光照强度、不同氧气浓度和不同湿度的反应气；检测单元，用于检测不同条件因子下的PP老化速率测试结果，并在非线性拟合后，得到所述PP料的多因素耦合老化动力学参数，生成多因素耦合老化动力学模型，以计算不同老化条件下PP的相对老化速率。

根据本申请实施例的测试聚丙烯多因素耦合老化动力学的设备，可以实现对PP多因素耦合老化动力学的快速评测，其中，测试过程中能够同时加载、调控和耦合包括温度、光照强度、湿度、氧气浓度在内的多种条件因子，同时每组耦合条件下的测试时长不超过10小时，利用测试结果进行多因素耦合老化动力学方程的参数拟合时，拟合结果与测试结果的平均相对偏差不超过5％，有效提高测试效果，并且保证测试的准确度，提升测试体验。

另外，根据本申请上述实施例的测试聚丙烯多因素耦合老化动力学的设备还可以具有以下附加的技术特征：

可选地，在本申请的一个实施例中，所述多因素耦合老化动力学模型为：