產(chǎn)品詳情
耐候性測試選擇紫外老化試驗(yàn)還是氙燈老 化測試
日期：2024-09-20 10:48
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摘要：
各類產(chǎn)品的老化，每年造成億萬美元的經(jīng)濟(jì)損失。造成的材料損害主要包括：變色、失光、強(qiáng)度下降、開裂、起皮、粉化和氧化等。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?，F(xiàn)在大部分研究者用自然暴露方法、QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)或Q-Sun氙燈試驗(yàn)箱進(jìn)行測試。
自然暴露測試方法有很多優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)、便宜、易于操作。然而，大部分制造商不愿意等上幾年時間來觀察某種新的改良產(chǎn)品配方是否真的改進(jìn)了。因而實(shí)驗(yàn)室加速老化測試稱為了另一種更為高效的選擇。但在QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)或Q-Sun氙燈試驗(yàn)箱進(jìn)行測試這個問題上方法經(jīng)常引發(fā)...
各類產(chǎn)品的老化，每年造成億萬美元的經(jīng)濟(jì)損失。造成的材料損害主要包括：變色、失光、強(qiáng)度下降、開裂、起皮、粉化和氧化等。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?，F(xiàn)在大部分研究者用自然暴露方法、QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)或Q-Sun氙燈試驗(yàn)箱進(jìn)行測試。
自然暴露測試方法有很多優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)、便宜、易于操作。然而，大部分制造商不愿意等上幾年時間來觀察某種新的改良產(chǎn)品配方是否真的改進(jìn)了。因而實(shí)驗(yàn)室加速老化測試稱為了另一種更為高效的選擇。但在QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)或Q-Sun氙燈試驗(yàn)箱進(jìn)行測試這個問題上方法經(jīng)常引發(fā)爭議。
在回答選擇QUV還是Q-SUN進(jìn)行測試之前，有必要先來更詳細(xì)了解材料為什么會發(fā)生老化，造成材料老化的主要因素是光照(特別是紫外線)、高溫以及雨水、露水和高濕度等潮濕條件，其中光照和潮濕往往會產(chǎn)生協(xié)同作用。有些材料在光照或潮濕條件的單獨(dú)作用下的耐久性好，但在光照和潮濕的協(xié)同作用下，往往會失效。
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、短波紫外線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，如某些顏料和染料，長波紫外線甚至可見光也會對其造成嚴(yán)重的危害。
高溫
盡管溫度不影響主要的光致化學(xué)反應(yīng)，它卻影響后繼的化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)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。
潮濕
露水造成的危害比雨水更大，因?yàn)樗街诓牧仙系臅r間更長，形成更為嚴(yán)重的潮濕吸收。然而不能忽視的是雨水驟降造成的熱沖擊。比如當(dāng)一輛汽車在一個炎熱夏日溫度升高卻突然因陣雨而急劇散熱。
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(dú)作用所造成的。
QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)
QUV紫外老化試驗(yàn)箱利用熒光紫外燈管來模擬太陽光對耐久耐用材料的破壞作用。這些燈管在電學(xué)原理上與普通照明用的冷白燈管很相似，但它主要發(fā)射紫外光而非可見光或紅外光。
對于不同的*終使用條件，需要不同光譜進(jìn)而需要不同類型的燈管。UVA-340燈管在短波紫外線波段可*佳模擬太陽光。UVA-340的光譜功率分布(SPD)在太陽光的截止點(diǎn)到大約360nm范圍內(nèi)與太陽光吻合地非常好。UV-B燈管在QUV中也被廣泛應(yīng)用。它們比UV-A燈管引起的材料老化更快，但它們比太陽光截止點(diǎn)更短的波長對許多材料可能產(chǎn)生不切實(shí)際的結(jié)果。
UVA-340燈管在短波紫外線波段可*佳模擬太陽光
在戶外，材料由于露水每天有12個小時潮濕狀態(tài)。為了更真實(shí)的模擬戶外潮濕侵蝕。QUV用特殊的冷凝功能再現(xiàn)戶外露水潮濕。
Q-Sun氙燈老化試驗(yàn)箱
氙燈老化試驗(yàn)箱產(chǎn)生的光譜必須經(jīng)過濾來減少不必要的光譜成分。使用不同類型的玻璃過濾器可得到不同的光譜。ASTMG155中定義了三種類型經(jīng)常使用的過濾器：日光、窗玻璃和紫外延展過濾器。
下圖展示了這些過濾器產(chǎn)生的光譜。日光、窗玻璃和紫外延展過濾器又分別有幾個不同的類型。
日光過濾器通常被推薦用來研究與自然老化之間的相關(guān)性
窗玻璃過濾器產(chǎn)生的光譜與透過玻璃的太陽光譜非常相似，常被用于測試室內(nèi)光穩(wěn)定性
紫外延展過濾器常被用于提供更快的測試結(jié)果
大多數(shù)氙燈試驗(yàn)箱通過水噴淋或濕度控制系統(tǒng)來模擬潮濕的影響。水噴淋的局限性是當(dāng)溫度較低的水噴淋到溫度較高的被測樣品上，樣品的溫度也將隨之降低，這有可能減緩老化的速率。然而，水噴淋在模擬熱沖擊和機(jī)械侵蝕方面做的相當(dāng)好。