塑料、橡膠耐候性測試：為何得依靠高低溫拉力機(jī)模擬環(huán)境應(yīng)力？
溫度交變應(yīng)力：夏季暴曬時表面溫度可達(dá) 70℃，冬季低溫降至 - 30℃，晝夜溫差可能超過 50℃。這種劇烈的溫度變化會導(dǎo)致材料熱脹冷縮，內(nèi)部產(chǎn)生周期性應(yīng)力，使分子鏈斷裂或交聯(lián)密度下降。
持續(xù)高低溫應(yīng)力：熱帶地區(qū)長期高溫（40℃以上）會加速橡膠的氧化反應(yīng)，導(dǎo)致彈性體變硬；寒帶地區(qū)長期低溫（-20℃以下）則會使塑料脆化，沖擊強(qiáng)度下降 50% 以上。
機(jī)械應(yīng)力與環(huán)境協(xié)同作用：材料在使用中往往同時承受拉伸、彎曲等機(jī)械力，例如門窗密封條的擠壓變形、電纜絕緣層的拉伸應(yīng)力。在高低溫環(huán)境下，機(jī)械應(yīng)力會放大分子鏈的損傷 —— 低溫下塑料的抗拉伸能力下降，若同時承受固定載荷，開裂風(fēng)險(xiǎn)會增加 3 倍以上。
這些復(fù)雜的環(huán)境應(yīng)力并非孤立作用，而是相互疊加的 “協(xié)同效應(yīng)"。例如，高溫會加速橡膠的氧化，而氧化后的材料在低溫拉伸時更易斷裂；紫外線輻射導(dǎo)致的分子鏈降解，會使塑料在溫度交變中更快出現(xiàn)裂紋。因此，耐候性測試必須模擬這種 “溫度 + 機(jī)械應(yīng)力" 的復(fù)合環(huán)境，才能真實(shí)反映材料的使用壽命。
測試汽車發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的塑料部件時，可設(shè)定 150℃高溫持續(xù)拉伸，模擬長期受熱后的抗蠕變性能；
評估寒區(qū)電纜護(hù)套（PVC 材料）時，能在 - 40℃低溫下進(jìn)行拉伸 - 松弛循環(huán)測試，驗(yàn)證材料的低溫彈性保持率。
高低溫拉伸測試：在 - 40℃至 80℃范圍內(nèi)，按 5℃/min 的速率升溫，同時施加恒定拉伸載荷（如 50% 屈服強(qiáng)度），記錄材料在不同溫度下的形變率，評估其熱機(jī)械穩(wěn)定性。
溫度交變循環(huán)測試：在 - 30℃（保持 2h）與 60℃（保持 2h）之間循環(huán) 100 次，每次循環(huán)后測試材料的斷裂伸長率。這種測試可模擬材料在 5 年戶外使用后的性能衰減，而自然暴露試驗(yàn)則需要至少 2 年時間。
動態(tài)疲勞測試：在高溫（80℃）下對橡膠試樣進(jìn)行 10 萬次拉伸 - 壓縮循環(huán)（振幅 ±5mm），模擬密封條在車門反復(fù)開關(guān)中的老化，評估其抗疲勞壽命。
PP 塑料的 Tg 約為 - 10℃，在 - 20℃時沖擊強(qiáng)度會驟降 70%，高低溫拉力機(jī)可在降溫過程中實(shí)時監(jiān)測拉伸強(qiáng)度變化，精準(zhǔn)定位脆化溫度。
EPDM 橡膠的 Tg 約為 - 68℃，在 - 40℃時仍保持彈性，但在動態(tài)拉伸測試中，若溫度降至 - 50℃，其回彈率會從 80% 降至 30%，這種臨界狀態(tài)只有通過高低溫拉力機(jī)才能捕捉。
常溫拉力機(jī) + 烘箱 / 冰箱：這種 “分步測試" 方式無法模擬溫度變化過程中的應(yīng)力作用。例如，將橡膠在 100℃烘箱中老化后，常溫測試其拉伸強(qiáng)度，會低估材料在高溫下的實(shí)時性能衰減（高溫下橡膠的拉伸強(qiáng)度可能比常溫低 30%）。
僅做靜態(tài)高低溫存放試驗(yàn)：不施加機(jī)械應(yīng)力的測試無法評估材料的抗疲勞能力。例如，戶外塑料板材在溫度交變中若不承受風(fēng)壓等載荷，可能 30 年無明顯變化，但實(shí)際使用中因持續(xù)彎曲應(yīng)力，10 年就會出現(xiàn)裂紋。
單一溫度點(diǎn)測試：忽略了溫度梯度的影響。例如，汽車保險(xiǎn)杠（PP+EPDM 合金）在 - 30℃至 60℃的拉伸強(qiáng)度差異可達(dá) 2 倍，僅測試常溫性能會導(dǎo)致冬季脆化風(fēng)險(xiǎn)被低估。
ISO 899-2（塑料蠕變測試）規(guī)定，在評估材料長期載荷下的形變時，必須在 - 40℃至 150℃范圍內(nèi)進(jìn)行溫度梯度測試。
ASTM D882（塑料拉伸性能測試）要求，對于戶外用塑料，需在 - 30℃、23℃、80℃三個溫度點(diǎn)進(jìn)行拉伸對比試驗(yàn)。
GB/T 1690（硫化橡膠耐液體試驗(yàn)方法）指出，在評估燃油對橡膠的侵蝕時，需在 120℃（模擬發(fā)動機(jī)艙溫度）下同時進(jìn)行拉伸測試，而非僅做常溫浸泡。
