Искусственное термическое старение полиэстера усилено и поливинилхлоридное покрытие технических тканей

Полиэстер основе архитектурных тканей обычно используются для строительства подвесных крыш¹. Будучи относительно дешевыми с хорошими механическими свойствами, они могут быть использованы в долгосрочной эксплуатации (например, висячая крыша Лесной оперы в Сопоте – Польша). К сожалению, погодные условия, ультрафиолетовое излучение, биологические причины и эксплуатационные цели (сезон ные тренинг и ослабление²⁾могут повлиять на их механические свойства. Висячие крыши из AF9032, как правило, сезонные структуры подвергаются высокой температуре (особенно в солнечные дни летом), регулярное предварительное напряжение и ослабление. Для правильной конструкции подвесной крыши параметры ткани должны определяться не только в начале эксплуатации, но и после нескольких лет эксплуатации.

Анализ старения измеряет показатель старения и сравнивает начальные и конечные значения параметров для оценки воздействия старения. Cash et al.³ предложили один из самых простых методов путем сравнительного анализа 12 различных типов кровельных мембран. Эти мембраны подвергались воздействию наружного выветривания в течение 2 или 4 лет. Авторы использовали рейтинговую систему нескольких свойств для оценки долговечности ткани. Для проведения анализа полимерного теплового старения можно применять принцип временнойтемпературы (TTSP). Этот принцип гласит, что поведение материала при низкой температуре и при низком уровне деформации напоминает его поведение при высокой температуре и высоком уровне деформации. Простой мультипликативный фактор может быть использован для соотнеса текущих температурных свойств со свойствами при эталонной температуре. Графически это соответствует сдвигу кривой по шкале времени журнала. Что касается температуры, то предлагается два метода, чтобы объединить фактор смещения и температуру старения: уравнения Уильямс-Ландель-Ферри (WLF) и закон Arrhenius. Оба метода включены в шведский стандарт ISO 11346⁵ для оценки срока службы и максимальной рабочей температуры для резиновых, или вулканизированных и термопластичных материалов. В последнее время, теплового старения и Arrhenius методологии были использованы в прогнозе жизни кабеля^6,7, трубы отопления⁸, и полимерный клей PMMA⁴. Расширением закона Arrhenius является закон Айринга, который учитывает другие факторы старения (например, напряжение, давление и т.д.) ⁹. В качестве альтернативы, другие исследования предлагают и проверить простые линейные модели для описания старения (например, биосенсор старения¹⁰). Хотя метод Arrhenius широко используется, обсуждается его актуальность в прогнозе жизни каждого материала. Следовательно, метод должен быть использован с осторожностью, особенно с точки зрения первоначальных предположений и экспериментальных^{условий 6}.

Как и большинство полимеров, полиэфирные ткани, используемые в текущих исследованиях, демонстрируют две различные переходные фазы, определяемые температурой плавления (T_m)и температурой перехода стекла (T_g). Температура плавления (T_m) – это температура, когда материал изменяется от твердого состояния к жидкому, а температура перехода стекла (T_g)является границей между стеклом и резиновыми состояниями^11. По данным производителя, ткань AF9032 изготовлена из полиэфирных нитей (T_g, 100-180 х^12,_Т-м, 250-290 градусов по Цельсию¹³) и ПВХ-покрытия (T_g, 80-87 C^14,15, T_m 160-260 c¹⁶). Температура старения T_– должна быть выбрана ниже T_g. В солнечные дни температура на верхней поверхности подвесной крыши может достигать даже 90 градусов по Цельсию; таким образом, здесь проверяются две температуры старения (80 градусов по Цельсию и 90 градусов по Цельсию). Эти температуры ниже нити T_g и близко к покрытию T_g.

В текущей работе представлена работа протокола ускоренного старения по техническим тканям. Искусственное термическое старение используется для прогнозирования изменений свойств материала. В статье иллюстрируются соответствующие процедуры лабораторного тестирования и способ экстраполировать относительно краткосрочные экспериментальные результаты.