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紫外線老化測試和產(chǎn)品壽命

陽光和潮濕每年造成數(shù)千萬美元的物質(zhì)損失。紫外線加速老化測試功能可以對材料進(jìn)行紫外線和水分交替循環(huán)老化測試，重現(xiàn)陽光、雨露造成的損傷。幾天或幾周內(nèi)，紫外線加速老化測試儀就能重現(xiàn)室外數(shù)月或數(shù)年造成的損傷。

紫外線老化是紡織品、工業(yè)織物、塑料、橡膠、涂料等產(chǎn)品常見的老化測試之一。上海千真分析了紫外線老化測試中的一些常見問題:

1.紫外線老化的測試標(biāo)準(zhǔn)是什么？

根據(jù)產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)的不同，常用的測試標(biāo)準(zhǔn)有:非金屬材料的ASTMG154/G53熒光紫外燈曝光測試操作；塑料的ASTMD4329熒光紫外暴露試驗(yàn):ASTMD4587涂層老化試驗(yàn)(紫外老化)；AATCC186耐候性:紫外線和濕度暴露；Iso 4892-3: 2006實(shí)驗(yàn)室光源曝光-熒光紫外燈；ISO11507涂料暴露在熒光紫外燈和水中；SAEJ2020汽車外裝飾材料紫外快速老化試驗(yàn):GB/T16422.3紫外老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

2.產(chǎn)品在室外使用十年，在實(shí)驗(yàn)室做UV檢測需要多少小時(shí)？

由于外部自然環(huán)境復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)室做的加速老化試驗(yàn)只是模擬和加速溫度、輻照度、濕度等主要因素。，并不能全模擬自然界的所有因素。因此，真實(shí)的產(chǎn)品使用壽命和實(shí)驗(yàn)室測試時(shí)間之間沒有準(zhǔn)確的對應(yīng)關(guān)系，只能給出一個(gè)參考。一些經(jīng)常做這類產(chǎn)品的第三方檢測公司或機(jī)構(gòu)可能有一些經(jīng)驗(yàn)價(jià)值可以參考。

3.紫外線加速老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中不同類型的燈具如何選擇？

一般UV-A燈包括315~400nm光，是聚合物老化的主要區(qū)域。而UV-B燈管包含280~315nm的光，這個(gè)區(qū)域的光包含了能到達(dá)地球表面的短的紫外光。

4.紫外線老化標(biāo)準(zhǔn)中常用的燈具類型有:

UVA - 340:廣泛用于模擬室外自然老化，多用于不同配方的對比測試。建議主要用于測試塑料、紡織品、涂料、顏料和紫外線穩(wěn)定劑。



UVB - 313:廣泛用于汽車耐候漆的物理房間篩選，適合QC和研發(fā)，建議測試耐用材料(如車頂材料和一些外漆等)。).

UVA - 351:廣泛用于模擬陽光透過車窗玻璃的老化，建議測試一些汽車內(nèi)飾、紡織品、油墨等。

此外，耐光老化試驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室常見的試驗(yàn)測試，可以快速獲得產(chǎn)品的耐光老化性能。然而，在光老化測試中，我們經(jīng)常會遇到一些誤區(qū)，主要包括以下幾種。

誤區(qū):任一形式的抗光老化都好。

事實(shí)是，錯(cuò)誤的老化模型是一個(gè)糟糕的結(jié)果。如果加速測試不能再現(xiàn)真實(shí)使用環(huán)境或室外測試的老化模式，那么加速測試是不可取的。例如，如果一種油漆通常在室外表現(xiàn)出中度粉化，但在加速試驗(yàn)中表現(xiàn)出嚴(yán)重開裂，這表明發(fā)生了不同的老化機(jī)制，那么試驗(yàn)結(jié)果就沒有意義。加速試驗(yàn)箱必須產(chǎn)生與室外試驗(yàn)相同的老化類型。

誤區(qū):加速測試可以%重復(fù)。

事實(shí)是，加速測試和其他測試一樣，也會發(fā)生變化。在真正的加速老化試驗(yàn)中，即使在試驗(yàn)條件可控的佳試驗(yàn)中，試驗(yàn)結(jié)果也會發(fā)生很大變化。同一設(shè)備的重復(fù)試驗(yàn)和不同實(shí)驗(yàn)室的重現(xiàn)性試驗(yàn)會有很大的差異。20世紀(jì)90年代，ASTMG03分委員會進(jìn)行了一次重要的對比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)幾種裝置的試驗(yàn)結(jié)果相差高達(dá)30%。正確的操作會使差異變小。

誤區(qū):需要5年才能獲得戶外抗光老化的有用數(shù)據(jù)。

事實(shí)上，戶外測試可以在12個(gè)月內(nèi)獲得有用的數(shù)據(jù)。可能需要5年才能得到5年的時(shí)效作用，但在暴露的前12個(gè)月可能會獲得很多有用的數(shù)據(jù)，比如區(qū)分好質(zhì)量和差質(zhì)量的材料。事實(shí)是，根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和大量的評估，可以獲得有意義的數(shù)據(jù)，這可以大大增加加速試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。

4.誤解:等級數(shù)據(jù)無效。

事實(shí)是，如果應(yīng)用正確，等級數(shù)據(jù)較有用。有一種說法是，非數(shù)量統(tǒng)計(jì)，比如排序，是沒有用的，因?yàn)闆]有使用令人信服的技術(shù)。但如果應(yīng)用正確，等級數(shù)據(jù)可以用來證明老化試驗(yàn)中的許多猜想。視覺評估中獲得的數(shù)字評級較有用。

誤區(qū):老化測試數(shù)據(jù)是一定的。

事實(shí)是，單一的測試不會給出理想的相關(guān)性。許多材料測試方法需要暴露單個(gè)測試樣品，并設(shè)置合格或不合格的邊界。比如樣品顏色發(fā)生變化，△E*達(dá)到3.0作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，那么如果數(shù)值為2.9則樣品合格，如果為3.1則樣品不合格。但是色度計(jì)之間存在差異，使得△E*小于1的顏色變化之間的比較沒有意義。一般視覺分辨率不會優(yōu)于△E*1.0。