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      光老化對產品性能的影響及紫外老化測試解讀

      嘉峪檢測網        2021-10-26 09:57

      材料在室外使用時,長期暴露在日光或玻璃過濾后的日光下,而光、熱、濕和其他氣候應力將對材料的顏色和性能產生較大的影響,因此評估光、熱、濕和其他氣候應力對材料性能的影響變得尤為重要。

      1)光照——陽光中紫外線是造成產品光降解和光老化的主要原因,這是因為波長越短,能量越高,穿透能力也越強。而在太陽光譜中(如下圖),紫外線恰好是屬于波長較短的波。

       

      光老化對產品性能的影響及紫外老化測試解讀

       

      2)熱——當溫度升高時,光的破壞作用也將隨之增大,盡管溫度不影響主要的光致化學反應,但卻影響后續的化學反應,實驗室常通過升溫的方法來加速老化。

       

      3)潮濕——對于室外使用的材料,在夏天暴曬的同時,也常遇到暴雨,使材料表面溫度驟降,造成熱沖擊,導致應力腐蝕,而露水對材料造成的危害往往比雨水更大,因為它附著在材料上的時間更長,形成更為嚴重的潮濕吸收。

       

      光老化對產品性能的影響及紫外老化測試解讀

       

      這三個因素中的任何一個都將導致材料老化,而在材料實際使用環境中三者或者更多環境應力往往同時發生,對材料造成的危害大于任何一種因素單獨作用時產生的危害。因此為了評估產品在實際使用過程中的壽命,通常采用特定實驗室光源加速老化試驗來評估光、熱、濕度對材料物理、化學和其他性能的影響,從而保證產品的質量。

       

      紫外老化測試是評估新材料耐紫外光照性能的測試方法,通常是在實驗室中通過紫外加速老化試驗箱進行測試。在短時間內(幾周或幾個月),通過紫外老化試驗能夠獲得可再現的、可靠的老化測試數據;其短波長紫外光照和冷凝循環系統可逼真地模擬陽光、露水和雨水等對材料的破壞作用。

       

      紫外老化試驗主要包括光照、冷凝和噴淋三種模式。光照階段用于模擬自然環境中的白天,光照時可以控制光照強度、溫度;冷凝階段用于模擬夜晚樣品表面結露的現象,冷凝階段關閉紫外燈(黑暗狀態),只控制試驗溫度;噴淋階段通過向樣品表面持續噴水模擬下雨的環境。

       

      常見UV燈管類型有3種,分別為UVA-340,UVA351和UVB313,所有燈管發出的光均為紫外光,但其光譜分布和發出光的總能量不同,因此在試驗時應根據實際情況選擇合適的燈管進行模擬試驗。

       

      UVA-340燈管的光譜分布和戶外太陽光的紫外波段相近,一般用于常規戶外使用產品的光老化試驗;

       

      UVA-351燈管可以模擬透過玻璃窗戶的太陽光的紫外線部分,主要用于室內產品的老化;

       

      UVB-313燈管能產生短波紫外線,能夠比UVA燈更快地使材料老化,從而達到加速老化的目的,廣泛應用于耐久性材料的快速、節省時間的測試。

       

      紫外老化測試適用產品領域范圍

       

      橡膠、塑料及其制品、汽車材料、涂料、三防漆、油漆、包裝材料、建筑材料、紡織物、屋頂材料等。

       

      常用測試標準有ASTM G154-16、ASTMD4587-11、ISO 16474-3-2013、GB/T 14522、ASTMD4329-13、GB/T 16422.3-14、ISO 4892-3-16、GB/T14522、ASTMD1148-13、ASTM D750-12、AATCC186-15、ASTMG154-12a、ASTM D4329、ASTM D4587、ASTMD5208、AATCC186-2009、ISO 4892-3、EN ISO 16474-1、COR.1-2013、EN ISO16474-3-2013、COR.1-2013等。

       

      測試設備(Atlas UV test)

       

      測試能力范圍

       

      燈管類型:UV-340,UVA351,UVB313,

       

      輻照強度:(0.35~1.55)W/m2/nm

       

      黑板溫度:光照35℃~80℃;冷凝35℃~60℃

       

      設備容積:48個樣品

       

      樣品尺寸要求:75mm*150mm,非標準尺寸樣品請提前詢問工程師

       

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      來源:賽寶可靠性

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