氙灯老化测试的实际应用

影响产品老化的基本元素是什么？

影响产品暴露于室外环境耐久性的三个主要因素包括太阳辐射、温度和湿度。显然，更恶劣的天气环境，包括强烈的阳光、高温、潮湿或温度的大幅波动，可能会为产品提供更困难的测试，以满足客户对耐用性的期望。许多行业耐候性规范包括满足这些恶劣环境状态/国家需求的附加要求。

哪些行业最需要老化测试？

按行业查看老化影响的简单方法是查看暴露于外部环境的产品。最常见的行业包括：

✔汽车

✔油漆和涂料

✔建筑/建筑产品

✔乙烯基薄膜

✔草坪和花园产品

✔橡胶和塑料制品或部件

加速实验室老化测试与户外/自然老化相比有什么好处？

与任何类型的测试一样，实验室测试将提供更高的测试结果可重复性和再现性。此外，通过加速实验室测试，产品制造商可以更快地收集性能数据，从而使他们能够做出设计决策并更有效地推出新产品。

在许多情况下，还需要户外/自然老化，以便平衡地查看性能数据并与实验室测试相关联。除了实验室加速老化外，一些测试标准还要求户外/自然老化。

未经设计或测试而引入全球市场的塑料材料可能会导致产品故障。有时，产品会对未预测和测试的本地环境具有独特的敏感性。

氙灯老化测试优势（与仅紫外线相比）

自然阳光由三个主要波长范围组成：紫外线、可见光和红外线。波长范围越短，光子能量越强；因此对它所接触的材料的影响更大。紫外线（最强大的辐射范围）仅占总辐射的不到 7%。

氙弧灯经过适当过滤后，可以最接近地模拟紫外线和可见光波长范围，使其成为测试自然太阳辐射暴露的绝佳选择。

为了更接近地模拟自然户外曝晒情况，必须研究更多考虑因素：

✔产品或样品的方向，水平曝光与垂直曝光的效果不同

✔产品使用的地理位置（纬度、靠近海洋/水、海拔等）

✔典型工作温度

耐候老化对材料的潜在影响是什么？

在橡胶/聚合物产品上，耐候老化可能会产生多种影响。几个最常见的包括：

✔粉化和表面退化——紫外线照射会导致表层分子被侵蚀掉，从而暴露出下面的填料层和颜料颗粒。这些颗粒可以在表面变成粉状（通常是白色）物质。

✔颜色偏移、变黄或褪色——长时间暴露后，材料可能会出现颜色变化或变黄，从而对表面外观产生负面影响。对于随着时间的推移需要美学一致性的产品，例如汽车行业中的涂层、薄膜或产品表面（例如），了解这些特性可为制造商提供数据，以开发最合适的产品保修。

✔开裂——太阳辐射和水分的影响会导致聚合物材料的膨胀和收缩，从而导致应力并最终导致表面破裂。除了氙灯老化测试外，臭氧（由太阳辐射与氧气或空气污染反应产生）会产生自由基，破坏橡胶/聚合物材料中的化学键，导致裂缝。

✔光泽损失——就像泛黄和褪色一样，太阳辐射和高温会导致材料表面失去光泽。

哪些类型的测试适用于评估材料的耐久性？

了解材料在外观和性能方面的变化至关重要。为了较好地确定给定的聚合物材料将如何反应，可以进行多种老化后测试。一些最常见的测试是：

✔颜色的变化——色度计使用几个过滤器来模拟人眼的颜色外观。它可以测量老化前后颜色的差异。

✔光泽度变化——通过测量来自相关材料表面的光反射率，光泽度计可以提供光泽度的变化。

✔材料特性——可以测试拉伸、撕裂、冲击、硬度或熔体流动指数等物理特性的保留情况，以了解风化对给定材料的全部影响。对几种类似材料进行基准测试可以为研究人员提供一系列可根据产品物理特性要求使用的选项。