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光老化（紫外燈老化/氙燈老化）測試常問的6個問題

1.光老化試驗的目的是什么？

每年，老齡化造成的經(jīng)濟損失都是上億。老化通常會導(dǎo)致紡織品、涂層，
塑料和其他有機物的物理性質(zhì)發(fā)生變化，主要表現(xiàn)在變色、失光、強度下降、開裂、
剝落、粉碎和氧化等。我們知道太陽光，尤其是短波長的紫外線，高溫、雨水、露水和高濕度形式的濕氣是造成上述傷害的主要因素。

老化試驗的目的如下:
(1)降回報風(fēng)險。
(2)符合相關(guān)質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)避免老化造成的損失。
(4)提高產(chǎn)品的口碑。
(5)提高產(chǎn)品競爭力。
(6)進入高端市場。
(7)節(jié)約資源。
(8)生命周期估算。

2.實驗室加速老化的意義是什么？自然暴曬有什么好處？

由于自然老化試驗需要幾年才能確定老化結(jié)果，對于普通企業(yè)來說時間成本太高，尤其是在這個競爭激烈的時代，產(chǎn)品開發(fā)周期較短。如果一個新產(chǎn)品的測試周期需要幾年，那么這個產(chǎn)品就全沒有競爭力。同時，由于不同地方的氣候條件千變?nèi)f化，同一被測材料可能會得到不同的老化結(jié)果，實驗結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性都不是很好。因此，人們傾向于使用實驗室設(shè)備人工加速老化，不僅可以縮短試驗周期，重復(fù)性好，還可以用于材料的質(zhì)量控制、材料穩(wěn)定性試驗和快速對比篩選試驗。此外，該方法具有廣泛的應(yīng)用范圍。因為只在室內(nèi)使用，不受自然條件限制，只考慮人為因素的影響。使用方便，可控性高。

3.實驗室的加速老化相當(dāng)于自然環(huán)境中的一年多長時間？

這個問題是問得多的，也是難回答的。即使是對衰老有知識和經(jīng)驗的研究人員也會感到尷尬。目前尚無標(biāo)準(zhǔn)或論文明確指出實驗室加速老化在自然環(huán)境中相當(dāng)于一年的時間有多長或給出明確的公式。主要原因是改變自然條件的因素太多，導(dǎo)致產(chǎn)品老化的因素也很多，比如光照強度、光照時間、溫度、濕度、降雨和污染物等。，不可能全部被實驗室模擬出來。因此，目前大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)都沒有給出測試時間，這是多方協(xié)商的結(jié)果。有些標(biāo)準(zhǔn)是有給定時間的，另一些是實驗室數(shù)據(jù)和長期數(shù)據(jù)對比得出的結(jié)果，比如大多數(shù)汽車標(biāo)準(zhǔn)。另一種是只考慮單個因素，例如只考慮一個區(qū)域的光總量，這是從輻照度推導(dǎo)出來的。典型的標(biāo)準(zhǔn)是:

歐洲標(biāo)準(zhǔn)12608-2003
門窗制造用未增塑聚氯乙烯型材。分類、要求和試驗方法，計算公式如下:

老化時間=年太陽總照射量×年× 60%
×67%÷550÷3600

-年太陽總輻射:各地區(qū)地面吸收的太陽光，波長從300納米到2450納米不等。

年總輻照量，焦耳/平方米；
-60%:300 ~ 800nm波長范圍內(nèi)總照射量的百分比，材料的正因子

吸收這個范圍內(nèi)的光，導(dǎo)致老化和退化；

-67%:溫度修正系數(shù)。由于自然老化，除夏季外其他季節(jié)的平均氣溫。

相對較低；

-550:氙燈太陽老化機使用Boro/Boro濾光片組合時，其發(fā)射的光譜波長范圍。

照射300 ~ 800 nm左右，w/m2；

-3600: 1小時=3600秒

A.溫和的氣候
m級門窗(5年戶外暴露要求)

年總輻照量:4×109焦耳/平方米

老化時間=4×109
×5×60%×67%÷550÷3600 = 4061小時

要求:4000小時

B.熱帶氣候下的S級門窗(5年戶外暴露要求)

年總輻照量:6×109焦耳/平方米

老化時間=6×109
×5×60%×67%÷550÷3600 = 6091小時

要求:6000小時

4.如果照射量加倍，測試時間能縮短一半嗎？(焦耳等效嗎？)

經(jīng)常有人問，如果只考慮輻照度因子，原來0.55w/m2的輻照度需要2000小時，如果輻照度增加1.1
W/m2，是不是只需要做1000小時？其實這個想法是錯誤的。光老化是一個緩慢的光老化過程，可能包括光反應(yīng)、氧化反應(yīng)、機械作用、溫度和濕度作用等。雖然提高輻照度可以在一定程度上提高反應(yīng)活性，但這種反應(yīng)并不是通過比較疊加的，一味追求速度可能會偏離測試本身的意義，導(dǎo)致測試結(jié)果與現(xiàn)實存在偏差。下面的對比數(shù)據(jù)很好地說明了這一點。

5.有哪些光老化測試？如何選擇？

目前光老化試驗主要有三種:紫外老化、氙燈老化和碳弧燈老化。

(1)快速紫外老化(QUV)，紫外光的波長一般在290 ~ 400納米之間，在短波紫外波段可以很好地模擬太陽光。短波紫外光通常會引起聚合物老化，如失光、強度下降、泛黃、開裂、脆化等，其燈譜穩(wěn)定，其光譜功率分布隨時間的變化可大大提高測試的即時性和重復(fù)性。此外，它可以模擬室外。其深度滲透會造成損傷，如起泡、開裂、腐蝕等。

(2)氙燈主要模擬太陽光，其波長一般在400 ~ 800納米之間，在長波紫外波段和可見光波段模擬作用較好。長波紫外線和可見光會使顏料和染料褪色變色，所以我們在產(chǎn)品注意變色時一般會建議氙燈。此外，由于氙燈的濾光片可以模擬玻璃窗等特殊條件，室內(nèi)條件也一般選用氙燈。

(3)碳弧燈老化，碳弧燈模擬加速老化試驗箱早，因為存在維護成本高、不可校正、模擬光譜范圍窄等缺點?，F(xiàn)在，除了一些日本企業(yè)由于前期大量數(shù)據(jù)仍在繼續(xù)使用碳弧外，使用的人越來越少。然而，近年來，一些日本公司也在嘗試改用氙燈進行測試。

6.光老化試驗前需要確認哪些參數(shù)？

分為以下兩種情況:

A.如果有標(biāo)準(zhǔn)，請?zhí)峁?biāo)準(zhǔn)號和測試時間。

B.如果沒有標(biāo)準(zhǔn)，請?zhí)峁┮韵滦畔?
(1)確認測試使用哪個光源？通常由測試目的決定或由其所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)建議。
(2)輻照度。
(3)您使用哪種過濾器？紫外線老化應(yīng)考慮濾光片的選擇。氙燈必須根據(jù)產(chǎn)品使用的條件選擇濾光器，或者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行建議。
(4)溫度、黑板溫度或黑色標(biāo)簽溫度。
(5)是否噴霧？根據(jù)產(chǎn)品使用條件選擇。
(6)考試時間協(xié)商確定，請參考本文第3點。
(7)其他信息，如濕度、箱溫、循環(huán)控制等。

光老化（紫外燈老化/氙燈老化）測試常問的6個問題

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