塑料件最高连续使用温度

  塑料的长期耐热性指标，是应该能够表征塑料在实际应用条件下可以长时间正常工作而性能不致严重恶化(例如仍能正常工作)的温度。任何塑料，在长时间受热时，即使温度远低于热分解温度，也都会引起材料的某些化学变化，例如开始降解、氧化、交联、环化或水解等，这些变化势必导致材料工作性能降低。作为塑料的长期耐热性温度指标，应表征着材料在该温度下仍可以长时间安全工作。一般认为材料在该温度下仍能保持不低于初始性能值的50%，或不低于某一要求的临界值。这样的温度，称为塑料的最高连续使用温度。

  塑料最高连续使用温度的测定，需要对材料进行热老化试验。试验的方法原理是：热老化引起材料的化学变化，导致性能降低。性能降低与老化时间存在某种函数关系:

　　f(P)=Kt

　　式中 P-材料的某性能值;

　　t-时间;

　　K-化学变化速度常数。

　　但化学变化的速度常数与温度的关系又可用阿伦尼乌斯的指数定律表示:

　　K=Ae^-K/RT

　　式中 T-热力学温度;

　　E-化学变化活化能;

　　A-指前因子;

　　R-气体常数。

　　因此，可以写出：

　　f(P)=Ae^-K/RTt

  在不同温度下，达到性能保持率所需受热时间的对数与温度的倒数又存在直线关系。进行试验时一般应至少测出在3个或4个不同温度下材料性能降至某临界值或初始值的50%时的时间即为临界时间。再将这几个临界时间与相应的温度倒数作图，求取最佳拟合直线，该直线称为阿伦尼乌斯图线。将阿氏图线外推至选定的极限时间(例如产品设计寿命，一般情况下取20000h)所对应的温度，即为塑料在该预定极限时间的最高连续使用温度。

  我国国标规定至少在3个不同温度下进行试验。试验温度选取原则是:在最高一挡温度下试验时，材料性能降至临界值所需时间不少于100h,最低一档温度时不少子5000h。美国ASTM标准中规定至少在4个不同温度下试验。其试验温度的选取原则是:最高一挡温度下性能降至临界值需1个月，次高挡温度下需3个月，第三挡温度下需6个月，最低挡温度下需9~12个月。

  对塑料最高连续使用温度，可按GB7142-86《塑料长期受热作用后的时间一温度极限的侧定》进行。

  塑料最高连续使用温度又称温度指数，在技术文献中经常引用的UL温度数就指的是这一耐热性指标。

  塑料是有机材料，其耐热性低于无机耐热材料和金属，不同塑料的长期耐热性也有颇大差别，其中某些塑料的长期耐热性可达到或超过金属铝的水平。