氙燈老化測(cè)試的實(shí)際應(yīng)用

影響產(chǎn)品老化的基本元素是什么？

影響產(chǎn)品暴露于室外環(huán)境耐久性的三個(gè)主要因素包括太陽(yáng)輻射、溫度和濕度。顯然，更惡劣的天氣環(huán)境，包括強(qiáng)烈的陽(yáng)光、高溫、潮濕或溫度的大幅波動(dòng)，可能會(huì)為產(chǎn)品提供更困難的測(cè)試，以滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)耐用性的期望。許多行業(yè)耐候性規(guī)范包括滿(mǎn)足這些惡劣環(huán)境狀態(tài)/國(guó)家需求的附加要求。

哪些行業(yè)最需要老化測(cè)試？

按行業(yè)查看老化影響的簡(jiǎn)單方法是查看暴露于外部環(huán)境的產(chǎn)品。最常見(jiàn)的行業(yè)包括：

?汽車(chē)

?油漆和涂料

?建筑/建筑產(chǎn)品

?乙烯基薄膜

?草坪和花園產(chǎn)品

?橡膠和塑料制品或部件

加速實(shí)驗(yàn)室老化測(cè)試與戶(hù)外/自然老化相比有什么好處？

與任何類(lèi)型的測(cè)試一樣，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試將提供更高的測(cè)試結(jié)果可重復(fù)性和再現(xiàn)性。此外，通過(guò)加速實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，產(chǎn)品制造商可以更快地收集性能數(shù)據(jù)，從而使他們能夠做出設(shè)計(jì)決策并更有效地推出新產(chǎn)品。

在許多情況下，還需要戶(hù)外/自然老化，以便平衡地查看性能數(shù)據(jù)并與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試相關(guān)聯(lián)。除了實(shí)驗(yàn)室加速老化外，一些測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)還要求戶(hù)外/自然老化。

未經(jīng)設(shè)計(jì)或測(cè)試而引入全球市場(chǎng)的塑料材料可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品故障。有時(shí)，產(chǎn)品會(huì)對(duì)未預(yù)測(cè)和測(cè)試的本地環(huán)境具有獨(dú)特的敏感性。

氙燈老化測(cè)試優(yōu)勢(shì)（與僅紫外線(xiàn)相比）

自然陽(yáng)光由三個(gè)主要波長(zhǎng)范圍組成：紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)。波長(zhǎng)范圍越短，光子能量越強(qiáng)；因此對(duì)它所接觸的材料的影響更大。紫外線(xiàn)（最強(qiáng)大的輻射范圍）僅占總輻射的不到 7%。

氙弧燈經(jīng)過(guò)適當(dāng)過(guò)濾后，可以最接近地模擬紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍，使其成為測(cè)試自然太陽(yáng)輻射暴露的絕佳選擇。

為了更接近地模擬自然戶(hù)外曝曬情況，必須研究更多考慮因素：

?產(chǎn)品或樣品的方向，水平曝光與垂直曝光的效果不同

?產(chǎn)品使用的地理位置（緯度、靠近海洋/水、海拔等）

?典型工作溫度

耐候老化對(duì)材料的潛在影響是什么？

在橡膠/聚合物產(chǎn)品上，耐候老化可能會(huì)產(chǎn)生多種影響。幾個(gè)最常見(jiàn)的包括：

?粉化和表面退化——紫外線(xiàn)照射會(huì)導(dǎo)致表層分子被侵蝕掉，從而暴露出下面的填料層和顏料顆粒。這些顆?？梢栽诒砻孀兂煞蹱睿ㄍǔＪ前咨┪镔|(zhì)。

?顏色偏移、變黃或褪色——長(zhǎng)時(shí)間暴露后，材料可能會(huì)出現(xiàn)顏色變化或變黃，從而對(duì)表面外觀(guān)產(chǎn)生負(fù)面影響。對(duì)于隨著時(shí)間的推移需要美學(xué)一致性的產(chǎn)品，例如汽車(chē)行業(yè)中的涂層、薄膜或產(chǎn)品表面（例如），了解這些特性可為制造商提供數(shù)據(jù)，以開(kāi)發(fā)最合適的產(chǎn)品保修。

?開(kāi)裂——太陽(yáng)輻射和水分的影響會(huì)導(dǎo)致聚合物材料的膨脹和收縮，從而導(dǎo)致應(yīng)力并最終導(dǎo)致表面破裂。除了氙燈老化測(cè)試外，臭氧（由太陽(yáng)輻射與氧氣或空氣污染反應(yīng)產(chǎn)生）會(huì)產(chǎn)生自由基，破壞橡膠/聚合物材料中的化學(xué)鍵，導(dǎo)致裂縫。

?光澤損失——就像泛黃和褪色一樣，太陽(yáng)輻射和高溫會(huì)導(dǎo)致材料表面失去光澤。

哪些類(lèi)型的測(cè)試適用于評(píng)估材料的耐久性？

了解材料在外觀(guān)和性能方面的變化至關(guān)重要。為了較好地確定給定的聚合物材料將如何反應(yīng)，可以進(jìn)行多種老化后測(cè)試。一些最常見(jiàn)的測(cè)試是：

?顏色的變化——色度計(jì)使用幾個(gè)過(guò)濾器來(lái)模擬人眼的顏色外觀(guān)。它可以測(cè)量老化前后顏色的差異。

?光澤度變化——通過(guò)測(cè)量來(lái)自相關(guān)材料表面的光反射率，光澤度計(jì)可以提供光澤度的變化。

?材料特性——可以測(cè)試?yán)臁⑺毫?、沖擊、硬度或熔體流動(dòng)指數(shù)等物理特性的保留情況，以了解風(fēng)化對(duì)給定材料的全部影響。對(duì)幾種類(lèi)似材料進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試可以為研究人員提供一系列可根據(jù)產(chǎn)品物理特性要求使用的選項(xiàng)。