氙燈老化實驗是模擬資料或產品在實際運用條件中涉及到的太陽光、雨水、露珠等氣候因素對產品發生老化的情況進行相應條件加強實驗的過程,是一種人工加速耐候實驗。資料或產品在野外運用長時間受太陽光照、水分侵蝕等環境氣候條件影響,想要了解其在野外可以運用的壽命就要模擬野外氣候條件進行氙燈老化實驗,當然實驗的強度要比實際野外的強度要大許多,然后縮短測驗時間,可以經過短時間的測驗了解產品運用多少年后的老化情況。
氙燈老化實驗不僅是科研生產過程中挑選配方、優化產品組成的重要手段,也是行業內產品質量檢驗的一項重要的內容,油漆涂料,塑料,紡織品、鋁塑板,汽車安全玻璃等產品標準均要求做耐候實驗。
高分子資料的野外暴曬老化
太陽輻射的電磁波在經過空間和臭氧層時,290nm以下和3000nm以上的射線簡直都被濾除,實際到達地上的為290nm-3000nm的電磁波,其中波長范圍為400-800nm(約占40%)的是可見光,波長約為800-3000nm(約占55%)的是紅外線,而波長約為290-400nm(僅占5%)的是紫外線。
咱們都知道,高分子資料及其制品長時間暴露于野外環境下,太陽光中290nm-400nm波長范圍內的紫外光,因為其能量高,且在氧的參加下,極易引發高分子資料發生自由基鏈式光氧老化反響;太陽光的熱量及氧氣的作用會造成高分子資料的熱氧老化;野外環境中雨水、露珠等也易導致聚合物發生吸水膨脹、水解等老化行為。因為這些原因,高分子資料及制品極易出現如變色、發脆、變硬、發粘、表面龜裂以及物理力學性能變差等現象,致使其提早失去原有功能和運用價值。
氙燈老化試驗仿照光氧老化的光源選擇
用于仿照高分子材料及其制品光氧老化的試驗室光源主要有碳弧燈、金屬鹵素燈、熒光紫外燈、氙燈等。下圖比較了太陽光及這幾種試驗室光源的光譜,可見氙燈可以更恰當的仿照太陽光,是現在仿照性好的一種人工光源,這也是氙燈老化試驗之所以成為高分子材料耐候性點評常用檢驗點評方法的原因。
氙燈老化檢測設備-氙燈老化試驗箱
氙燈老化試驗需要用到的檢驗點評設備是氙燈老化試驗箱,是老化試驗設備中的一種。氙燈老化試驗箱選用氙燈為光源,通過仿照天然陽光中的太陽光輻射、雨水、露珠等氣候要素,對材料進行加速耐候性試驗,以取得材料耐候性的結果。通過重現這些條件,合并成一個循環,并讓它自動履行完結循環次數。它是對長時間放置在野外的產品材料進行仿照,看產品是否有褪色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變迷糊、脆化、強度下降及氧化等現象,它還可以一起再現雨水與露珠所帶來的破壞性。用數天或數周的時間即可重現野外數月乃至數年出現的危害,氙燈老化試驗數據可以協助選擇新材料,改良現有材料,以及點評配方的變化是怎么影響產品的耐久性的。
氙燈老化檢測所依據的標準
在實踐使用中,需要進行氙燈老化檢驗的高分子材料和產品主要有:塑料、涂料、粘合劑、紡織品等合成纖維等,檢測依據的標準有GB/T
16422.2、AATCC TM16-2003、AATCCTM169 、ASTM C1442、ASTMD4101 、Ford FLTM
B0-116-01 、GME 60292 、GMW 3414、 ISO 105-B02、JASO M 346、MIL STD 810
F、VDA
621-429等等,且不同國家或職業對氙燈老化檢驗都擬定了相應的國家標準或職業標準。因而,在進行氙燈老化檢測時,主要是依據客戶要求的標準來進行檢驗點評。