為什么要做老化試驗？
 

氣候和陽光輻照是損害涂料、塑料、油墨及其他高分子材料的主要原因，由于光照和潮濕對材料的破壞，每年造成億萬美元的經(jīng)濟損失。這種損害包括失光，褪色，黃變，開裂，脫皮，脆化，強度降低及分層。即使室內(nèi)的光及玻璃窗透射的太陽光都會使一些材料老化，比如引起顏料、染料等褪色或變色。

很顯然，對許多產(chǎn)品來說，抗老化和光穩(wěn)定性是很重要的。幾年來，各種各樣的方法都被用過。現(xiàn)在大部分研究者使用自然暴露方法測試，自然暴露方法測試有很多優(yōu)點：實際，便宜，易于操作。然而，大部分制造商不愿意等上幾年的時間來觀察一種新的改良的產(chǎn)品設(shè)計是否真的得到改進(jìn)。

近年來，低價位且使用方便的實驗室檢測設(shè)備已經(jīng)開發(fā)出來，包括紫外加速老化設(shè)備(符合ASTM G154)和氙燈試驗箱(符合ASTM G155)。(紫外老化測試箱是世界上應(yīng)用zui廣的老化檢測設(shè)備。它基于的原理是：對于經(jīng)久耐用的材料，紫外線的短波長引起zui主要的老化損傷。尚測氙燈試驗箱模擬太陽光的所有光譜，包括紫外線，可見光和紅外線。)

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造成產(chǎn)品老化的自然因素

zui大的老化損害由三個因素引起：光照，高溫和潮濕。這三個因素中的任一個都會引起材料老化。它們往往同時發(fā)生作用，造成的危害將大于其中任一因素單獨作用所造成的。

光照

不同的材料對光的敏感性也不同。對于經(jīng)久耐用的材料，如大多數(shù)涂料、塑料，紫外線的短波段是引起大部分聚合物老化的原因。然而，對于不是那么經(jīng)久耐用的材料，比如一些顏料和染料，紫外線的長波段甚至可見光也會對其造成嚴(yán)重的老化。

高溫

當(dāng)溫度升高時，光的破壞作用也將隨之增大。盡管溫度不影響主要的光致反應(yīng)，它卻影響次要的化學(xué)反應(yīng)。實驗室老化測試必須提供的溫度控制，通常還通過升溫的方法來加速老化過程。

潮濕

露水，雨水及高的濕度是引起潮濕危害的主要原因。我們的研究表明，放在室外的物品每天都將長時間處于潮濕狀態(tài)(平均每天8~12 h)。研究也已發(fā)現(xiàn)由潮氣形成的露水是室外潮濕的主要因素。露水造成的危害比雨水更大，因為它附著在材料上的時間更長，引起更為嚴(yán)重的潮濕吸收。

當(dāng)然，雨水對材料的危害也很大。雨水將引起熱沖擊，比如當(dāng)一輛汽車在一個炎熱夏日溫度升高突然因陣雨而急劇降溫，從而產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。雨水沖刷引起的機械侵蝕也會加速材料發(fā)生老化，如木材涂層，雨水沖洗去除表面老化層，將未老化的里層暴露于太陽光下產(chǎn)生進(jìn)一步老化。

對于室內(nèi)的材料，濕氣的主要作用往往是機械應(yīng)力。它因材料試圖與周圍保持潮濕平衡而引起。材料所經(jīng)受的濕氣越大，需要克服的應(yīng)力也越大。盡管室內(nèi)物品，比如紡織品，油墨只暴露于濕氣環(huán)境中，但它仍是室外材料發(fā)生老化的一個重要的因素。在室外，周圍相對濕度(RH)將影響一種潮濕材料干燥速度。

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紫外光老化測試

對暴露在室外的經(jīng)久耐用的材料，紫外線的短波段300-400 nm即從365 nm到太陽光的zui低波段是引起老化損害的zui主要的原因。通過紫外線老化試驗箱可在短時間內(nèi)獲得產(chǎn)品耐老化性能的真實數(shù)據(jù)。

紫外線老化試驗箱利用熒光紫外線燈來模擬太陽光對耐久性材料造成損害。紫外燈在電學(xué)原理上與普通照明用的燈很相似，但它主要發(fā)射紫外光而非可見光或紅外線。

對于不同的應(yīng)用條件，需要不同光譜進(jìn)而需要不同類型的燈管。UVA-340燈管對太陽光的紫外短波段模擬效果好。UVA-340的光譜能量分布(SPD)在太陽光的截止點到大約360 nm范圍內(nèi)與太陽光譜吻合的非常好。

為了達(dá)到且可重復(fù)的測試結(jié)果，有必要控制輻照度(光強)很有必要。大多數(shù)紫外線老化試驗箱都裝備有光強控制器。這種的光控系統(tǒng)為使用者提供了選擇輻照度度的方便。利用其反饋循環(huán)系統(tǒng)，可以連續(xù)地、自動地控制且地保持輻照度。輻照度調(diào)節(jié)系統(tǒng)靠調(diào)整燈的功率來自動地補償燈管老化和其他因素造成的光強變化。在僅僅幾天或幾周內(nèi)，紫外線老化試驗箱能模擬在室外經(jīng)幾個月甚至幾年所造成的損害。

紫外線老化試驗箱照度控制裝備有照度控制器比手動照度控制的檢測設(shè)備測試重復(fù)性更好的測試，因為這些燈不必旋轉(zhuǎn)，維護(hù)措施也簡化了。

在紫外線老化試驗箱內(nèi)部，因熒光紫外線燈固有的光譜穩(wěn)定性，發(fā)光控制系統(tǒng)相對簡單。隨著燈管的老化，所有光源的輸出都會發(fā)生衰減。然而，不像大多數(shù)其它類型的燈管紫外燈的光譜不會隨時間變化。這也提高了測試結(jié)果的重復(fù)性，也是使用SC/UVA-PQ紫外線老化試驗箱進(jìn)行測試的一個主要的優(yōu)點。

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紫外光老化測試燈管的選擇

你的材料zui終使用條件決定了您應(yīng)該使用哪種類型的UV燈管。所有的燈管主要發(fā)出紫外光，而不是可見光或紅外光。UV燈管的功率相當(dāng)于一個普通40瓦的熒光性燈。然而，每種不同類型的燈所發(fā)出的總紫外能量是不同的，并且光譜分布也是不一樣的。紫外燈通常可分為UVA和UVB，主要取決于大部分輸出光譜所在的區(qū)域。

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