Warren D. Ketola:充分利用實(shí)驗(yàn)室加速老化測試

     當(dāng)您開始啟動(dòng)您的加速老化測試項(xiàng)目，并要考慮測試結(jié)果和費(fèi)用時(shí)，您一定希望通過這項(xiàng)測試可以得到較好的結(jié)果。如果有一個(gè)“神奇公式”可以用于任何時(shí)間、任何測試中，那該多好！可是，這是不現(xiàn)實(shí)的。為此，我愿意與大家一起分享我通過多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的一些成功的測試準(zhǔn)則。這篇文章將討論加速老化測試的“等級”，和適用于任何成功的加速老化測試項(xiàng)目的兩個(gè)可靠的基本準(zhǔn)則。

最普遍使用的規(guī)范測試
加速老化測試可以分為三類：
（1）按標(biāo)準(zhǔn)要求測試，
（2）研究或產(chǎn)品開發(fā)測試，
（3）使用壽命預(yù)測測試。

    雖然按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行加速老化測試是最為普遍的，但是所得結(jié)果的價(jià)值最差。更不幸的是，很多情況下，好多公司只進(jìn)行加速老化測試。標(biāo)準(zhǔn)中的大多數(shù)加速老化測試條件往往是隨意選擇的，只要求曝曬一定時(shí)間。而這些測試條件和曝曬時(shí)間可能對某些材料有用，但它們的選擇通常只是為了測試的方便和快速。甚至還有一些條件的選擇，是為讓所有產(chǎn)品都能通過測試。多數(shù)情況下，人們認(rèn)為如果材料通過了標(biāo)準(zhǔn)測試條件，那么在戶外或者在實(shí)際使用條件下也是耐用的。但事實(shí)上，按標(biāo)準(zhǔn)要求測試通常不能分辨勉強(qiáng)通過和非常耐候的產(chǎn)品差異，標(biāo)準(zhǔn)測試有時(shí)也會將可能在戶外合格的產(chǎn)品剔除掉。最糟糕的情況是，按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的加速老化測試結(jié)果,無法將耐候性很差的材料或產(chǎn)品辨別出來。如果您的產(chǎn)品必須符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的加速老化測試中的要求，那您不得不使用該測試方法。然而，您必須明白，這一測試結(jié)果僅僅表示您的產(chǎn)品符合（或不符合）這個(gè)測試標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，您并沒有獲得任何關(guān)于您產(chǎn)品的實(shí)際耐候性的結(jié)果。所以，重要的是您不能完全依靠通過加速老化測試標(biāo)準(zhǔn)來評估您的產(chǎn)品。

研究和產(chǎn)品開發(fā)測試
    下面討論第二類加速老化測試——用于研究或產(chǎn)品開發(fā)的測試。這類測試的目的是在您開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，自信地選擇不同的材料或工藝，或者選擇適合您要求的產(chǎn)品。為了建立這些測試的可信度，您需要與戶外的曝曬結(jié)果進(jìn)行對比——因此，關(guān)鍵是首先要開展戶外曝曬實(shí)驗(yàn)。理想的情況是，您有一系列材料或產(chǎn)品的戶外結(jié)果，包括好、中、差。如果您在加速老化測試中測試這些材料，您可以使用 Spearman 相關(guān)性評級來很快確定,您所選擇的加速老化測試條件，對您的產(chǎn)品是否有用。(關(guān)于使用相關(guān)性評級和其他統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，可參考 ASTM G169 標(biāo)準(zhǔn)，“老化測試的基本統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)指南”。)假設(shè)您的戶外老化測試不夠充分，無法使您與加速老化測試結(jié)果進(jìn)行有意義的比較。您會問：“那么我該使用什么樣的加速老化條件呢？”回答這個(gè)問題，您要考慮哪種老化類型對您的客戶來說是最關(guān)鍵的。如果首先考慮顏色穩(wěn)定性，那么您必須要使用氙燈實(shí)驗(yàn)設(shè)備（比如，Q-Sun），因?yàn)樗芴峁┤贤夤庾V和接近太陽光的可見光。如果表面完整性（例如，光澤保持率），或者機(jī)械性能耐久性（例如抗沖擊，抗拉強(qiáng)度或柔韌性）最關(guān)鍵，您可以使用熒光紫外UVA曝曬（如，配備UVA-340 燈管的 QUV ），也可以使用氙弧燈曝曬設(shè)備。

QUV 是加速老化設(shè)備中先進(jìn)真實(shí)再現(xiàn)實(shí)際戶外暴露時(shí)材料表面

    你可以在任何類型的設(shè)備中選擇各種不同的曝曬條件。在您選擇曝曬條件時(shí)，有三條原則可以為您提供幫助：高輻照度會產(chǎn)生快速效果，但是會增加測試運(yùn)行費(fèi)用，因?yàn)槟赡苄枰l繁地更換燈管或過濾器。選擇較高的測試溫度，但是不要選擇不合實(shí)際的高溫（用于戶外產(chǎn)品的70oC 黑板溫度對很多材料來說，是一個(gè)合適
的設(shè)置）。選擇最可能發(fā)生的潮濕侵蝕（水噴淋、相應(yīng)濕度、冷凝時(shí)間）。在大多數(shù)情況下，當(dāng)材料因露水作用而長時(shí)間處于潮濕狀態(tài)，產(chǎn)品老化會加速。熒光紫外/冷凝 ( QUV) 暴露是先進(jìn)可以真正給產(chǎn)品表面形成凝露的加速老化測試。

Warren Ketola 是老化研究界公認(rèn)的權(quán)威， 在ASTM、ISO 和其他國際標(biāo)準(zhǔn)化組織里擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)職務(wù),他在 3M 公司商業(yè)膠帶和交通保障系統(tǒng)工作了37 年，目前是明尼蘇達(dá)州圣保羅 WK 老化咨詢機(jī)構(gòu)的主要負(fù)責(zé)人。