聚丙烯非織造布按耐用性能分為耐久性非織造布（如服飾用、土木建筑用）和環(huán)?？山到庑苑强椩觳迹ㄈ绛h(huán)保型購(gòu)物袋、農(nóng)用非織造布地膜等）。聚丙烯非織造布在使用過程中發(fā)生的老化主要由太陽光中的紫外線輻射所引起，對(duì)聚丙烯非織造布光老化性能的宏觀評(píng)價(jià)方法有自然老化試驗(yàn)法和人工模擬老化實(shí)驗(yàn)法，微觀分析方法有特性粘度法、差示掃描量熱法、紅外光譜法等，本文將對(duì)聚丙烯非織造布光老化的反應(yīng)機(jī)理及其宏觀和微觀評(píng)價(jià)方法進(jìn)行討論。

　　一、聚丙烯光老化反應(yīng)機(jī)理：

　　自上世紀(jì)80年代開始，眾多學(xué)者對(duì)聚丙烯的耐老化性能進(jìn)行了廣泛而深入的研究，發(fā)現(xiàn)聚丙烯的老化主要與大分子鏈上大量存在的叔碳原子有關(guān)，由于叔碳原子具有較強(qiáng)的失電子能力，在有氧的情況下僅需很小的能量就可以使C—H鍵斷裂，形成活潑的叔碳自由基，在受到與聚丙烯中化學(xué)鍵鍵能相對(duì)應(yīng)的紫外光能量的作用后，引起分子鏈各種反應(yīng)發(fā)生，如鏈增長(zhǎng)、鏈斷裂等，最后表現(xiàn)為聚丙烯材料的變色、強(qiáng)度下降、表面龜裂等老化現(xiàn)象。

　　太陽光中部分波長(zhǎng)的紫外光能量與聚丙烯分子中某些化學(xué)鍵鍵能十分接近，所以聚丙烯中的相應(yīng)化學(xué)鍵可以吸收紫外線能量，導(dǎo)致化學(xué)鍵的斷裂，從而引發(fā)光老化。

　　Gardette等對(duì)聚丙烯光老化的反應(yīng)機(jī)理作了總結(jié)，其反應(yīng)機(jī)理為：活潑的叔碳原子在吸收了紫外光能量后，與空氣中的O2發(fā)生氧化反應(yīng)生成過氧化物，然后繼續(xù)在紫外光能量的作用下進(jìn)一步發(fā)生鏈增長(zhǎng)、鏈斷裂、鏈終止以及形成支鏈等反應(yīng)，最后表現(xiàn)為宏觀上的老化行為；不論聚丙烯光老化向什么方向進(jìn)行，其最終產(chǎn)物中均有羰基的存在，所以很多研究人員采用羰基指數(shù)來表征聚丙烯光老化程度。這些研究成果為如何評(píng)價(jià)與衡量聚丙烯非織造布的光老化性能提供了一種新的思路，即通過各種手段分析光老化過程中的微觀變化評(píng)價(jià)其光老化性能，現(xiàn)代化的分析儀器可提供更加穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。

　　二、聚丙烯非織造布光老化性能的宏觀評(píng)價(jià)方法：

　　聚丙烯非織造布光老化性能的現(xiàn)有宏觀測(cè)試評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)主要分為自然老化和人工加速老化兩種方式。

　　1.自然老化

　　自然老化評(píng)價(jià)方法是把樣品在室外自然條件下暴露規(guī)定的時(shí)間，利用自然環(huán)境條件，包括日光、晝夜溫差、雨水以及空氣等對(duì)其進(jìn)行老化試驗(yàn)，評(píng)價(jià)其光學(xué)性能、機(jī)械性能及其他相關(guān)性能的變化。自然老化試驗(yàn)接近于材料的實(shí)際使用情況，獲得的耐候性能比較可靠。

　　目前，我國(guó)聚丙烯非織造布的自然老化性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要采用GB/T 3681—2011《塑料 自然日光氣候老化、玻璃過濾后日光氣候老化和菲涅耳鏡加速日光氣候老化的暴露試驗(yàn)方法》，標(biāo)準(zhǔn)中有三種環(huán)境條件，可以根據(jù)實(shí)際的使用情況選擇實(shí)驗(yàn)條件，有一定的針對(duì)性，但具有太多的不穩(wěn)定因素，如氣候變化、地理位置差異等，且時(shí)間較長(zhǎng)。

　　由于自然老化試驗(yàn)中的自然環(huán)境條件是不可控的，試驗(yàn)的重現(xiàn)性和一致性很難保證，所以這種方法多用在特殊用途的特定產(chǎn)品上，且通常在其對(duì)應(yīng)的實(shí)際使用地點(diǎn)附近進(jìn)行測(cè)試，如大型工程項(xiàng)目使用的耐久性土工布、特定環(huán)境使用的可降解型非織造布等。

　　2.人工加速老化

　　人工加速老化評(píng)價(jià)方法是采用實(shí)驗(yàn)室光源（氙弧燈、熒光紫外燈或開放式碳弧燈模擬材料使用條件，使樣品在可控的溫濕度條件下暴露規(guī)定時(shí)間后，評(píng)價(jià)其光學(xué)性能、機(jī)械性能及其他相關(guān)性能的變化。

　　現(xiàn)在我國(guó)聚丙烯非織造布的人工加速老化性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 16422《塑料 實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法》系列標(biāo)準(zhǔn)，即等同采用ISO 4892《Plastics--Methods of exposure to laboratory light sources》系列標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)以“加速”和“強(qiáng)化”為特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)總則中明確說明試驗(yàn)的結(jié)果僅能夠用于某一環(huán)境下暴露材料相對(duì)耐久性的比較，不能用于判定相同材料在不同環(huán)境下的相對(duì)耐久性，故測(cè)試其光老化性能時(shí)通常根據(jù)產(chǎn)品使用者的要求設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件與試驗(yàn)周期，并采用與對(duì)照樣品的性能進(jìn)行對(duì)比的方式對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行衡量。GB/T 16422系列標(biāo)準(zhǔn)中包括了氙弧燈、熒光紫外燈以及開放式碳弧燈加速老化三種試驗(yàn)方法，可以模擬多種使用條件下的光照條件，且條件可控、時(shí)間更短、重現(xiàn)性和一致性更為可靠，適用于大多數(shù)產(chǎn)品。

　　自然老化和人工加速老化評(píng)價(jià)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：自然老化試驗(yàn)更加接近實(shí)際使用情況，對(duì)于特定用途的產(chǎn)品光老化性能評(píng)價(jià)較為可靠；人工加速老化試驗(yàn)條件可控，可以實(shí)現(xiàn)在不同時(shí)間對(duì)多種產(chǎn)品的光老化性能進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果具有較好的重現(xiàn)性和再現(xiàn)性。由于試驗(yàn)條件不同，對(duì)同一樣品的自然老化結(jié)果和人工加速老化結(jié)果不具有可比性。

　　三、聚丙烯非織造布光老化性能的微觀評(píng)價(jià)方法：

　　非織造布光老化性能的宏觀變化與材料的微觀結(jié)構(gòu)變化密切相關(guān)，如相對(duì)分子質(zhì)量的變化和新官能團(tuán)的產(chǎn)生，都會(huì)最終表現(xiàn)為其物理性能的變化，光老化的微觀結(jié)構(gòu)變化可通過特性粘度、差式掃描量熱（DSC）曲線、紅外光譜等方式來評(píng)價(jià)。

　　1.特性粘度

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