聚烯烴類材料熱穩定性評價方法：氧化誘導期

高分子材料與空氣中的氧發生反應而引起高分子的降解或交聯稱為氧化老化。高分子材料與氧反應時有一個吸氧誘導期，誘導期一過就轉入自動加速氧化階段。高分子材料是否容易發生氧化，首先取決于它是否容易吸氧。通常來講碳鏈高聚物易發生氧化老化而變得不穩定，而聚烯烴類材料就是典型的碳鏈高聚物材料，聚烯烴類材料通常用作光纜及電纜的護套和絕緣層，因此在實際的使用過程中需要關注其穩定性，目前行業里評價聚烯烴類材料穩定性的常用指標就是氧化誘導期(OIT)。

氧化誘導期(OIT)是測定試樣在高溫(如200℃)氧化條件下開始發生自催化氧化反應的時間，是評價材料穩定化水平的參數，也叫做氧化誘導時間。一般可用差式掃描量熱法(DSC)來簡單而快速的測量。其具體測量和評價方式如下：試樣和參比物在惰性氣氛(氮氣)中以恒定的速率升溫，達到規定溫度(一般是200℃)時，切換成相同流速的氧氣或空氣。然后將試樣保持在該恒定溫度下，直到在熱分析曲線上顯示出氧化反應。氧化誘導時間就是開始通氧或空氣到氧化反應開始的時間間隔，HS-DSC-101差示掃描量熱儀OIT試驗如圖所示。

氧化誘導期測試儀

針對氧化誘導期及聚烯烴材料氧化誘導期的測試是有標準方法的，這種具有標準方法的測試，通常需要注意其影響因素。影響氧化誘導期結果的關鍵影響因素有以下幾個方面，在測試及結果分析的時候需要注意這些因素的影響。

1)樣品的不均勻性 高分子材料一般都是經過改性加工的共混材料，里面的微量成分特別是對氧化起重要作用的抗氧劑容易出現分布不均勻的情況，而DSC取樣量比較少，因此較易出現取樣不均勻的情況，建議實際測試的時候多取幾個部位進行測試，綜合分析結果。

2)氧化溫度 通常其他條件不變的情況下，選用不同的氧化溫度，氧化誘導時間是不一樣的，通常溫度越高氧化誘導時間越短，因此在評估材料的時候需要事先商定好溫度，一般聚烯烴材料比較常用的溫度是200℃

3)氣體的純度及流量 在氧化之前通的是氮氣作為保護氣，因此如果氮氣不純混入了氧，對測試結果會有影響。另外氧化過程中，氧是主要的氧化活性組分，因此氧氣流量不一樣對結果也會產生影響氧化誘導期通常是用來評估材料的穩定性和抗氧化性能，關于聚烯烴的氧化誘導期有很多標準可依，判定熱穩定性的指標主要有氧化誘導時間及某一條件處理后的氧化誘導時間保留率。關于哪種材料需要符合什么樣判定要求，有些行業標準或企業標準會有判定要求，而不符合這些標準的材料需要在產品設計的時候根據產品的使用情況給出判定值。

氧化誘導期除了以上判定材料的穩定性之外，還可以通過氧化誘導期隨溫度升高而降低呈現線性函數關系的特點，進行公式的擬合再外推使用溫度下的熱氧化壽命。因此這也是一種熱氧化壽命預測的方法。實際評估過程中需要根據自身產品的特點來制定方案。