紫外(UV)老化測(cè)試：7個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題解析

紫外線對(duì)產(chǎn)品的影響

在自然界中，陽(yáng)光中的紫外線是導(dǎo)致產(chǎn)品光降解和光老化的主要原因。這種無(wú)形的輻射不僅對(duì)人體健康構(gòu)成威脅，對(duì)產(chǎn)品的損害同樣不容忽視。產(chǎn)品或材料在加工、貯存及使用過(guò)程中，會(huì)受到光、熱、氧、機(jī)械應(yīng)力、臭氧、有害金屬離子、輻射等多種外界因素的影響，導(dǎo)致產(chǎn)品或材料內(nèi)部發(fā)生物理或化學(xué)變化，最終失去其原有的使用價(jià)值。

太陽(yáng)光對(duì)產(chǎn)品的具體影響

紫外線造成的損害類型多樣，包括但不限于褪色、光澤消失、粉化、龜裂、開(kāi)裂、模糊、起泡、脆化、強(qiáng)度減小及氧化等。這些損害不僅影響產(chǎn)品的外觀和性能，還可能縮短產(chǎn)品的使用壽命，增加維護(hù)和更換的成本。

1.UV測(cè)試：模擬太陽(yáng)光的紫外波段

UV測(cè)試，也稱為UV老化試驗(yàn)，是一種利用人造光源模擬太陽(yáng)光紫外波段的試驗(yàn)方法，用以驗(yàn)證有機(jī)涂層、塑料、橡膠等高分子材料的抗環(huán)境老化能力。這種測(cè)試方法能夠模擬自然環(huán)境中的光照條件，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，以預(yù)測(cè)產(chǎn)品在實(shí)際使用環(huán)境中的耐久性。

2.UV老化試驗(yàn)的階段

UV老化試驗(yàn)通常包括光照、冷凝和噴淋三個(gè)階段。光照階段模擬自然環(huán)境中的白天光照和溫度，以模擬產(chǎn)品在不同使用環(huán)境下的表現(xiàn)。冷凝階段模擬夜晚樣品表面結(jié)霧的現(xiàn)象，而噴淋階段則通過(guò)噴水模擬下雨過(guò)程。這三個(gè)階段共同作用，可以在較短時(shí)間內(nèi)模擬自然環(huán)境中幾年才能發(fā)生的老化損壞。

3.材料老化的類型

材料老化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，包括褪色（有機(jī)染料變性）、強(qiáng)度降低（高分子材料斷裂）、開(kāi)裂（高分子斷裂及應(yīng)力作用）、粉化（高分子斷裂重組）以及涂層脫落（涂料與基層之間的氫鍵斷裂）等。這些老化現(xiàn)象嚴(yán)重影響材料的性能和使用壽命。

4.UV老化燈管的類型

根據(jù)光譜分布的不同，熒光紫外燈管可以分為UVA和UVB兩種。UVA燈管發(fā)射300nm以下的光能低于總輸出光能的2%，而UVB燈管則大于10%。這兩種燈管分別模擬不同環(huán)境下的紫外線，對(duì)產(chǎn)品的老化測(cè)試至關(guān)重要。金鑒實(shí)驗(yàn)室根據(jù)不同測(cè)試要求選擇合適波長(zhǎng)的UV燈，因?yàn)椴煌瑹舻淖贤饩€輻照能量和波長(zhǎng)存在差異。

5.常用的UV老化燈管

常用的UV老化燈管包括UVA-340、UVA-351和UVB-313。UVA-340模擬陽(yáng)光中的紫外線，適用于戶外產(chǎn)品；UVA-351模擬穿過(guò)玻璃的陽(yáng)光紫外線，適用于室內(nèi)產(chǎn)品；而UVB-313則用于最大程度的加速試驗(yàn)，廣泛應(yīng)用于耐久性材料的快速測(cè)試。

6.UVA-340的輻照度

UVA-340燈管根據(jù)不同的輻照度，可以模擬不同強(qiáng)度的陽(yáng)光。0.69w/m^2@340nm相當(dāng)于夏季正午的陽(yáng)光，1.38w/m^2@340nm相當(dāng)于太陽(yáng)最大值，而0.35w/m^2@340nm則相當(dāng)于三月/九月的日光，適用于普通測(cè)試或低UV光強(qiáng)的測(cè)試。

7.UV測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

UV測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)眾多，包括ISO 4892.3、GB/T 16422.3、ASTM G 154、ASTM D 4674等。選擇哪種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，需要根據(jù)客戶的產(chǎn)品特性和要求來(lái)確定，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)，可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)的UV老化測(cè)試，預(yù)測(cè)其在實(shí)際使用中的耐久性。