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光老化

光照老化试验是-种利用人造光源来模拟阳光、下雨、 凝雾等自然环境,进而验证塑料、橡胶、涂层等高分子材料对自然环境抵抗能力的试验方法;有机材料在经过长时间的人造光源照射后会出现变色、起皱、开裂等失效现象,通过分析试验条件和材料的失效情况,可以评估材料的耐气候性等级。
目前常用的光照老化试验方法有氙弧灯老化、荧光紫外灯老化( UV老化)、碳弧灯老化和金属卤素灯老化。

一、 光照老化试验简介
箱体温度:老化试验箱内空气的温度;
黑板温度( Black panel temperature, BPT ) :箱体内黑板温度计表面的温度,是光照老化试验的一个重要 参数,用于模拟样品表面温度;黑标温度(Black standard temperature,BST) : 其功能与BPT类似,但比BPT高约10% ;
辐照功率:样品表面单位面积接收到的辐照强度,单位为W/m2@nm ;辐照功率可以用某一点的辐照强度表示 ,也可以用某一波段的辐照强度表示,如一个夏天中午太阳光照强度约为0.55W/m2@340nm.1.12W/m2@420nm. 575 W/m2@300~ 800nm。
辐照量:在-段时间内样品表面单位面积累计接受到的辐照能量,辐照量=辐照功率*辐照时间。

二、光照老化原理
在光照条件下,高分子材料里的不饱和双键( C=C)、苯环、支链等不稳定结构吸收高能量的紫外光后,会发生一系列复杂的化学反应,导致材料出现变色、龟裂、失光、物理性能降低等现象。

常见高聚合物敏感波长如下:

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可以看出,所有高聚合物的敏感波长均在400nm以下,所以一般认为对材料老化起主要作用的是紫外波段,而可见光和红外光主要起到热效应。对于UV老化,由于其能量以索外线为主,不具有热效应,所以其黑板温度和箱体温度接近。


三、四种老化试验方法对比


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光照试验标准

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