光老化試驗(yàn)的目的是什么？
每年因老齡化造成的經(jīng)濟(jì)損失上億。老化通常會(huì)導(dǎo)致紡織品、涂料，
塑料和其他有機(jī)物質(zhì)的物理性質(zhì)發(fā)生了變化，主要表現(xiàn)在變色、失光、強(qiáng)度降、開(kāi)裂，
剝落、粉化和氧化等。我們知道，陽(yáng)光，尤其是短波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)、高溫、雨水、露水和高濕度形式的濕氣是造成上述損害的主要因素。
老化試驗(yàn)的目的如下:
(1)降回報(bào)風(fēng)險(xiǎn)。
(2)為了滿(mǎn)足相關(guān)的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)避免老化帶來(lái)的損失。
(4)提高產(chǎn)品的口碑。
(5)提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
(6)進(jìn)入高端市場(chǎng)。
(7)節(jié)約資源。
(8)生命周期估算。
實(shí)驗(yàn)室加速老化的意義是什么？自然曝光有什么好處？
由于自然老化試驗(yàn)需要數(shù)年時(shí)間才能確定老化結(jié)果，對(duì)于一般企業(yè)來(lái)說(shuō)時(shí)間成本太高，尤其是在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的時(shí)代，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期很短。如果一個(gè)新產(chǎn)品的測(cè)試周期需要幾年，那么這個(gè)產(chǎn)品就全沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，由于各地氣候條件千變?nèi)f化，同樣的被測(cè)材料可能會(huì)得到差別很大的老化結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性都不是很好。因此，人們傾向于使用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行人工加速老化，這樣不僅可以縮短試驗(yàn)周期，重復(fù)性好，還可以用于質(zhì)量控制、材料穩(wěn)定性試驗(yàn)和材料的快速對(duì)比篩選試驗(yàn)。另外，這種方法適用范圍廣，因?yàn)橹荒茉谑覂?nèi)使用，所以不受自然條件限制，只考慮人為因素的影響。使用方便，可控性高。
實(shí)驗(yàn)室加速老化相當(dāng)于自然環(huán)境下一年是多久？
這個(gè)問(wèn)題是常被問(wèn)到的問(wèn)題，也是難回答的問(wèn)題。即使是在衰老方面知識(shí)淵博、經(jīng)驗(yàn)豐富的研究人員也會(huì)感到尷尬。目前還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)或論文明確指出實(shí)驗(yàn)室加速老化多長(zhǎng)時(shí)間相當(dāng)于自然環(huán)境下的一年或給出明確的公式。主要原因是改變自然條件的因素太多了。造成產(chǎn)品老化的因素很多，如光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、溫度、濕度、降雨量、污染物等。，實(shí)驗(yàn)室也無(wú)法全部模擬。所以目前大部分標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有給出測(cè)試時(shí)間，這是多方協(xié)商的結(jié)果。有些標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)給定的時(shí)間，一個(gè)是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和長(zhǎng)期使用的數(shù)據(jù)對(duì)比的結(jié)果，比如大部分汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)。另一種是只考慮單一因素，比如:只考慮一個(gè)區(qū)域的光總量，用輻照度來(lái)推導(dǎo)。典型的標(biāo)準(zhǔn)是:
（氙燈老化試驗(yàn)箱）
EN 12608-2003
門(mén)窗用硬聚氯乙烯(PVC-U)型材。分類(lèi)、要求和試驗(yàn)方法。計(jì)算公式如下:
老化時(shí)間=年太陽(yáng)總輻射×年×60%×67%÷550÷3600
——年太陽(yáng)總輻射:300 ~ 2450 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)各地區(qū)被地面吸收的太陽(yáng)光。
年總輻照量，J/m2；
-60%:波長(zhǎng)范圍為300 ~ 800納米的總照射量的百分比。材料直接受到以下因素的影響
為了吸收這個(gè)范圍的光線(xiàn)，造成老化和退化；
-67%:溫度修正系數(shù)。由于自然老化，除夏季外其他季節(jié)的平均氣溫。
-550:當(dāng)氙燈太陽(yáng)老化機(jī)采用Boro/Boro濾光片組合時(shí)，其發(fā)射光譜的波長(zhǎng)范圍
在300 ~ 800 nm附近照射，w/m2；
-3600: 1小時(shí)=3600秒
A.溫帶氣候
M級(jí)門(mén)窗(5年戶(hù)外暴露要求)
年總輻射量:4×109焦耳/平方米
老化時(shí)間=4×109×5×60%×67%÷550÷3600 = 4061小時(shí)
標(biāo)準(zhǔn):4000小時(shí)
B.熱帶氣候中的S級(jí)門(mén)窗(5年戶(hù)外暴露要求)
年總輻射量:6×109焦耳/平方米
老化時(shí)間=6×109×5×60%×67%÷550÷3600 = 6091小時(shí)
標(biāo)準(zhǔn):6000h
如果照射劑量增加一倍，測(cè)試時(shí)間能減少一半嗎？(焦耳是當(dāng)量嗎？)
經(jīng)常有人問(wèn)，如果只考慮輻照度因素，原來(lái)0.55w/m2的輻照度需要2000小時(shí)，如果輻照度增加1.1
W/m2，只有1000小時(shí)嗎？其實(shí)這種想法是錯(cuò)誤的。光老化是一個(gè)緩慢的光老化過(guò)程，可能包括光反應(yīng)、氧化反應(yīng)、機(jī)械作用、溫度和濕度作用等。雖然增加輻照度可以在一定程度上提高反應(yīng)活性，但是這個(gè)反應(yīng)通過(guò)比較并不是疊加的。一味追求速度，可能會(huì)偏離考試本身的意義，導(dǎo)致考試結(jié)果與現(xiàn)實(shí)的偏差。以下比較數(shù)據(jù)很好地說(shuō)明了這一點(diǎn)。
光老化測(cè)試有哪些類(lèi)型？如何選擇？
目前光老化測(cè)試有三種:紫外線(xiàn)老化、氙燈老化和碳弧燈老化。
(1)快速紫外老化(QUV)，紫外光的波長(zhǎng)一般在290-400nm之間，在短波紫外光的波段可以很好的模擬太陽(yáng)光。短波紫外光通常會(huì)引起聚合物老化，如失光、強(qiáng)度下降、發(fā)黃、開(kāi)裂、脆化等。而且其燈管光譜穩(wěn)定，光譜功率分布隨時(shí)間變化很小，提高了測(cè)試的實(shí)用性和可重復(fù)性。此外，它模擬室外。其深度滲透會(huì)造成涂層表面的起泡、開(kāi)裂、腐蝕等損傷。
(2)氙燈主要模擬太陽(yáng)光，其波長(zhǎng)一般在400~800nm之間，在長(zhǎng)波紫外波段和可見(jiàn)光波段模擬作用較好。長(zhǎng)波紫外線(xiàn)波和可見(jiàn)光會(huì)使顏料和染料褪色變色，所以當(dāng)產(chǎn)品關(guān)注顏色變化時(shí)，我們一般建議使用氙燈。另外，由于氙燈的濾鏡可以模擬透過(guò)玻璃窗等特殊情況，所以氙燈一般用于室內(nèi)條件。
3)碳弧燈老化。碳弧燈模擬加速老化試驗(yàn)箱出現(xiàn)。因?yàn)榫S護(hù)成本高、無(wú)法校正、模擬光譜范圍窄等缺點(diǎn)，現(xiàn)在使用的人越來(lái)越少，除了部分日企由于前期大量數(shù)據(jù)積累了碳弧，還在使用。然而，近年來(lái)，一些日本公司也在嘗試使用氙燈進(jìn)行測(cè)試。
光老化試驗(yàn)前需要確認(rèn)哪些參數(shù)？
它分為以下兩種情況:
A.如果有標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)?zhí)峁?biāo)準(zhǔn)號(hào)和測(cè)試時(shí)間。
B.如果沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)?zhí)峁┮韵滦畔?
(1)確認(rèn)使用哪種光源進(jìn)行測(cè)試？通常由測(cè)試目的決定或由它所基于的標(biāo)準(zhǔn)建議。
(2)輻照度。
(3)您使用哪種過(guò)濾器？考慮到紫外老化濾光片的選擇，氙燈一定要根據(jù)產(chǎn)品使用的條件或者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建議選擇濾光片。
(4)溫度，黑板溫度或黑標(biāo)溫度。
(5)噴了嗎？根據(jù)產(chǎn)品使用條件而定。
(6)考試時(shí)間協(xié)商確定。請(qǐng)參考本文第3點(diǎn)。
(7)其他信息，如濕度、箱溫、循環(huán)控制等。
