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閱讀：12發(fā)布時(shí)間：2025-9-1
塑料、橡膠、纖維、涂料和膠黏劑被稱為五大合成高分子材料。它們長(zhǎng)期暴露于太陽光下，極易發(fā)生如褪色、脆化、開裂、發(fā)粘、發(fā)硬以及機(jī)械性能變差等老化現(xiàn)象，致使其服役壽命大大縮短。有些材料，即使是在室內(nèi)使用，時(shí)間久了，也會(huì)老化變色，其中，淺色ABS即是大家所熟悉的案例了。
在太陽光中，290nm-400nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫外光，由于其能量高，且在氧的參與下，極易引發(fā)高分子材料發(fā)生自由基鏈?zhǔn)焦庋趵匣磻?yīng)，造成高分子大分子鏈被切斷或產(chǎn)生一定的交聯(lián)，直接影響到了高分子材料的性能，也就是說，太陽光中的紫外光部分是引起高分子材料光老化的主要因素。
因此，很多高分子材料及制品在使用前必須行抗UV處理。那么，經(jīng)過抗UV處理的材料的抗UV性能怎么測(cè)試和評(píng)價(jià)，用什么來測(cè)試和評(píng)價(jià)呢?
紫外老化試驗(yàn)箱，是老化試驗(yàn)設(shè)備中的一種。紫外老化試驗(yàn)箱采用熒光紫外燈(主要是UVA燈和UVB燈)為光源，通過模擬自然陽光中的紫外輻射和冷凝，對(duì)材料進(jìn)行加速耐候性試驗(yàn)，以獲得材料耐候性的結(jié)果?？赡M自然氣候中的紫外、雨淋、高溫、高濕、凝露、黑暗等環(huán)境條件，通過重現(xiàn)這些條件，合并成一個(gè)循環(huán)，并讓它自動(dòng)執(zhí)行完成循環(huán)次數(shù)。它是對(duì)長(zhǎng)期放置在戶外的產(chǎn)品材料進(jìn)行模擬，看產(chǎn)品是否有退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強(qiáng)度下降及氧化等現(xiàn)象，它還可以同時(shí)再現(xiàn)雨水與露水所帶來的破壞性。
紫外老化試驗(yàn)箱
在實(shí)際應(yīng)用中，需要進(jìn)行紫外老化測(cè)試的高分子材料和產(chǎn)品主要有：塑料、橡膠、涂料、粘合劑、紡織品等合成纖維等，檢測(cè)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)有ASTM G-151、ASTM G-154、ASTM C1501、ASTM C1442、ISO 11507、ISO4892、GB/T14522、GB/T16585和GB/T16422.3等等，且不同國家或行業(yè)對(duì)紫外老化測(cè)試都制定了相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，在進(jìn)行紫外老化檢測(cè)時(shí)，主要是根據(jù)客戶要求的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)。
紫外線根據(jù)波長(zhǎng)可以劃分為UVA(320～400納米)、中波UVB(290～320納米)和短波UVC(200～290納米)三種。UVA具有很強(qiáng)的穿透力，能穿透玻璃;且一年四季，不論陰晴、朝夕都存在，對(duì)材料的損害是長(zhǎng)期慢性的;UVB穿透力稍弱，但由于能量高，對(duì)材料造成的損害是即時(shí)和嚴(yán)重的;而UVC，在到達(dá)地面之前就被臭氧層吸收了，對(duì)材料的影響可以忽略。
因此，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，對(duì)高分子材料抗UV性能的測(cè)試評(píng)價(jià)主要是針對(duì)UVA和UVB來說的。在進(jìn)行紫外老化測(cè)試時(shí)，主要有兩種紫外燈可供選擇，即UVA燈和UVB燈。下圖比較了太陽光、UVB燈和UVA燈的光譜，可見UVA燈可以更貼切的模擬太陽光中的紫外線，這也是UVA測(cè)試作為測(cè)試評(píng)價(jià)方法的原因。而UVB燈則用于的加速試驗(yàn) ，可以很快地提供試驗(yàn)結(jié)果。
與氙燈老化試驗(yàn)箱相比，首先從價(jià)格上來講，氙燈老化試驗(yàn)箱價(jià)格比較高，而紫外老化試驗(yàn)箱的價(jià)格那是相當(dāng)便宜的;從使用成本上來看，氙燈老化試驗(yàn)箱的燈管使用壽命約1200h，而紫外老化試驗(yàn)箱燈管的使用壽命達(dá)2000h，且價(jià)格還低;從測(cè)試時(shí)間來看，紫外老化箱光加速老化倍率相對(duì)于其它光源更高，可在更短時(shí)間內(nèi)取得平行對(duì)比的結(jié)果，適用于各種紫外光老化試驗(yàn)及特定材料的快速篩選。
但在此需要說明的是，紫外老化試驗(yàn)箱的光源只是模擬了太陽輻照中的紫外線部分，而在實(shí)際情況下，太陽光中的可見光、紅外線等其它波長(zhǎng)的光對(duì)材料老化的影響也不可忽略。因此，氙燈老化試驗(yàn)箱的模擬性更接近于太陽光。至于選擇何種老化試驗(yàn)箱，還須根據(jù)實(shí)際需要而定。
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