陽光輻照和氣候變化是損害涂料,、塑料,、油墨及其他高分子材料的主要原因,這種損害包括失光,、褪色,、黃變、開裂,、脫皮,、脆化,、強(qiáng)度降低及分層。即使是室內(nèi)的光及通過玻璃窗透射的太陽光也都會使一些材料老化,,比如引起顏料,、染料等褪色或變色。 對許多制造商而言,,產(chǎn)品的耐老化和耐光性是極其重要的,。加速檢測老化和光穩(wěn)定性的設(shè)備被廣泛用于研究開發(fā)、質(zhì)量,、控制和材料檢定,,這些檢測設(shè)備提供快速并且可重復(fù)的測試結(jié)果。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UV紫外加速老化設(shè)備符合ASTM G 154、SN氙燈試驗箱符合ASTM G155,。 測試抗老化和光穩(wěn)定性的最佳方法經(jīng)常引起爭論,。幾年來,各種各樣的方法都被應(yīng)用過,,現(xiàn)在大部分研究者使用自然曝露方法,SN氙弧燈或UV加速老化試驗設(shè)備,。自然曝露測試方法有很多優(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),。 SN氙弧燈試驗箱和UV紫外加速老化試驗箱是應(yīng)用最廣泛的加速老化檢測設(shè)備,,這兩種檢測設(shè)備的測試原理完全不同。SN氙燈試驗箱模擬太陽光的所有光譜,,包括紫外線(UV),、可見光和紅外線(IR),氙燈光譜在295nm到800nm范圍內(nèi)基本上與太陽光的光譜相吻合,,SN被用來測試許多產(chǎn)品,,這些產(chǎn)品對紫外線的長波段、可見光及紅外線較敏感,。 UV紫外老化箱不能模擬全光譜太陽光,。它的原理是,對于曝露在室外的經(jīng)久耐用的材料,,紫外線的短波段300~400 nm是引起老化損害的最主要原因,,在紫外線的短波區(qū)域,即從365nm到太陽光的最低波段,,UV能很好地模擬太陽光,,然而,,對于長一點的波長它將無能為力,。 測試最佳方法依賴于測試需要,,每種方法都可能非常有效。應(yīng)該根據(jù)被測產(chǎn)品或材料,、最終應(yīng)用條件,、所考慮降解模式和預(yù)算來選擇合適的檢測設(shè)備。 老化的3要素:氙燈老化箱和紫外老化箱 光照,、高溫和潮濕,,這3個因素中的任何一個都會引起材料的老化損害,但它們往往同時發(fā)生作用,,所造成的危害將大于其中任一因素的單獨作用,。 不同材料對光敏感性不同。經(jīng)久耐用材料,,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使其產(chǎn)生嚴(yán)重的老化,。 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),,但卻影響次要的化學(xué)反應(yīng)。實驗室老化測試必須提供精確的溫度控制,,通常還通過升溫的方法來加速老化過程,。 露水、雨水及高濕度是引起潮濕危害的主要原因,。放在室外的物品每天都將長時間,。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。雨水對材料的危害也很大,,雨水將引起熱沖擊,。比如一輛在炎熱夏日里溫度升高的汽車突然因陣雨而急劇降溫,就會產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象,。雨水沖刷引起的機(jī)械侵蝕也會加速材料發(fā)生老化,,如木材涂層因雨水沖洗去除了表面老化層,,將未老化的里層暴露于太陽光下,從而產(chǎn)生進(jìn)一步老化,。
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