高分子材料老化测试之紫外老化试验

紫外老化检测是模拟材料或产品在现实使用条件中涉及到的紫外光、水分等因素对产品产生老化的情况进行相应条件加强实验的过程。材料或产品在户外使用长期受太阳光照，想要了解其在户外能够使用的寿命就要模拟太阳紫外光进行UV老化实验，当然实验的强度要比实际户外光照的强度要大很多，从而缩短测试时间，可以通过短时间的测试了解产品使用多少年后的老化情况。

高分子材料的紫外老化

我们都知道，太阳光中290nm-400nm波长范围内的紫外光，由于其能量高，且在氧的参与下，极易引发高分子材料发生自由基链式光氧老化反应，造成高分子大分子链被切断或产生一定的交联，直接影响到了高分子材料的性能，出现如颜色变深、发脆、变硬、表面龟裂以及机械性能下降等老化现象，并终丧失使用价值。也就是说，太阳光中的紫外光部分是引起高分子材料光老化的主要因素。

紫外老化试验中紫外灯的选择

紫外线根据波长可以划分为UVA（320～400纳米）、中波UVB（290～320纳米）和短波UVC（200～290纳米）三种。UVA具有很强的穿透力，能穿透玻璃，甚至9英尺的水；且一年四季，不论阴晴、朝夕都存在，对材料的损害是长期慢性的；UVB穿透力稍弱，但由于能量高，对材料造成的损害是即时和严重的；而UVC，在到达地面之前就被臭氧层吸收了，对材料的影响可以忽略。

因此，在现实生产中，对高分子材料抗UV性能的测试评价主要是针对UVA和UVB来说的。在进行紫外老化测试时，主要有两种紫外灯可供选择，即UVA灯和UVB灯。下图比较了太阳光、UVB灯和UVA灯的光谱，可见UVA灯可以更贴切的模拟太阳光中的紫外线，这也是UVA测试作为常用测试评价方法的原因。而UVB灯则用于大程度的加速试验 ，可以很快地提供试验结果。

紫外老化检测设备-紫外老化试验箱

紫外老化试验需要用到的测试评价设备是紫外老化试验箱，是老化试验设备中的一种。紫外老化试验箱采用荧光紫外灯（主要是UVA灯和UVB灯）为光源，通过模拟自然阳光中的紫外辐射和冷凝，对材料进行加速耐候性试验，以获得材料耐候性的结果。可模拟自然气候中的紫外、雨淋、高温、高湿、凝露、黑暗等环境条件，通过重现这些条件，合并成一个循环，并让它自动执行完成循环次数。它是对长期放置在户外的产品材料进行模拟，看产品是否有退色、变色、亮度下降、粉化、龟裂、变模糊、脆化、强度下降及氧化等现象，它还可以同时再现雨水与露水所带来的破坏性。

紫外老化检测所依据的标准

在实际应用中，需要进行紫外老化测试的高分子材料和产品主要有：塑料、橡胶、涂料、粘合剂、纺织品等合成纤维等，检测依据的标准有ASTM G-151、ASTM G-154、ASTM C1501、ASTM C1442、ISO 11507、ISO4892、GB/T14522、GB/T16585和GB/T16422.3等等，且不同国家或行业对紫外老化测试都制定了相应的国家标准或行业标准。因此，在进行紫外老化检测时，主要是根据客户要求的标准来进行测试评价。