一文看懂UV紫外線(xiàn)老化試驗

　　氣候和陽(yáng)光輻照是損害涂料、塑料、油墨及其他高分子材料的主要原因，這種損害包括失光、褪色、 黃變、開(kāi)裂、脫皮、脆化、強度降低及分層。即使是室內的光及通過(guò)玻璃窗透射的太陽(yáng)光也都會(huì )使一些材料老化，比如引起顏料、染料等褪色或變色。由于太陽(yáng)輻射具有熱輻射和光化學(xué)效應的雙重作用，因此高溫試驗不能替代光照老化試驗，純粹的紫外輻射和紅外輻射也不能代替太陽(yáng)輻射試驗。

　　二、UV測試簡(jiǎn)介

　　UV紫外線(xiàn)老化屬于陽(yáng)光輻照老化，UV即Ultraviolet(紫外線(xiàn))的簡(jiǎn)寫(xiě)，通常是用于評估產(chǎn)品在紫外線(xiàn)下老化的速度，陽(yáng)光輻照老化是戶(hù)外使用材料受到的主要老化破壞，對于室內使用材料，也會(huì )受到一定程度的陽(yáng)光輻照老化或者人造光源中紫外線(xiàn)造成的老化(比如紫外線(xiàn)燈，日光燈中的紫外波段等)。

　　太陽(yáng)輻射主要集中在可見(jiàn)光部分(0.4～0.76μm)，波長(cháng)大于可見(jiàn)光的紅外線(xiàn)(>0.76μm)和小于可見(jiàn)光的紫外線(xiàn)(<0.4μm)的部分少。在全部輻射能中，波長(cháng)在0.15～4μm之間的占99%以上，且主要分布在可見(jiàn)光區和紅、紫外區，可見(jiàn)光區占太陽(yáng)輻射總能量的約50%，紅外區占約43%，紫外區的太陽(yáng)輻射能很少，只占總量的約7%。

　　紫外光是電磁波譜中波長(cháng)從0.01~0.40微米輻射的總稱(chēng)，不能引起人們的視覺(jué)。紫外光被劃分為A 射線(xiàn)、B 射線(xiàn)和C 射線(xiàn)(簡(jiǎn)稱(chēng)UVA、UVB 和UVC)，波長(cháng)范圍分別為400-315nm，315-280nm，280-190nm。

　　根據ASTM G154的介紹，UV(紫外)不能模擬全光譜太陽(yáng)光。它的原理是，對于曝露在室外的經(jīng)久耐用的材料，紫外線(xiàn)的短波段波長(cháng)300~400nm 是引起老化損害的最主要原因。

　　三、 UV老化試驗階段

　　UV紫外線(xiàn)老化試驗可以設置光照、冷凝和噴淋三種老化模式。

　　光照階段

　　模擬自然環(huán)境中的白天的光照長(cháng)度(通常是0.35W/m2~1.35W/m2之間，夏天正午的太陽(yáng)光照強度約為0.55W/m2 )和試驗溫度(50℃~85℃)，以便模擬產(chǎn)品的各種使用環(huán)境，滿(mǎn)足不同地區和行業(yè)的測試要求。

　　冷凝階段

　　模擬夜晚樣品表面結霧的現象，冷凝階段關(guān)閉熒光紫外燈(黑暗狀態(tài))，只控制試驗溫度(40~60℃)，樣品表面濕度為95~100%RH。

　　噴淋階段

　　通過(guò)向樣品表面持續噴水來(lái)模擬下雨的過(guò)程。由于人工紫外加速老化試驗條件比自然環(huán)境嚴酷得多，可以在幾天或幾周內模擬再現自然環(huán)境中幾年才能發(fā)生的老化損壞。

　　四、材料老化

　　材料老化包括褪色(有機染料在自然環(huán)境下發(fā)生變性)、強度降低(高分子材料斷裂)、開(kāi)裂(高分子斷裂以及應力作用)、粉化(高分子斷裂重組)、涂層脫落(涂料和基層之間的氫鍵斷裂)等。

　　另外，根據光譜分布的不同，可將熒光紫外燈管分為UVA和UVB燈管，其中UVA燈管發(fā)射300nm以下的光能低于總輸出光能的2%，而UVB燈管發(fā)射300nm以下的光能大于總輸出光能的10%。

　　五、常用的UV老化燈管有三種

　　UVA-340：主要用途是模擬太陽(yáng)光紫外部分中的中短波長(cháng)范圍，一般用于戶(hù)外產(chǎn)品的光老化試驗。

　　UVA-351：主要用途是模擬經(jīng)過(guò)窗玻璃過(guò)濾后的太陽(yáng)光紫外部分中的中短波長(cháng)范圍，一般用于室內產(chǎn)品。

　　UVB-313：它們發(fā)射出相當多的300nm以下的輻照，而300nm為名義上的太陽(yáng)輻照的截至波長(cháng)。這將會(huì )引發(fā)一些在戶(hù)外不會(huì )發(fā)生的老化現象。不推薦使用這種燈來(lái)模擬太陽(yáng)光。這種測試主要廣泛用于加速材料的耐久性測試，作為兩種或以上材料的定性對比。

　　六、UVA-340的輻照度?

　　0.69w/m^2@340nm相當于夏季正午的陽(yáng)光，得到快速效果;

　　1.38w/m^2@340nm相當于太陽(yáng)最大值，得到快速效果;

　　0.35w/m^2@340nm 相當于三月/九月的日光，適合普通測試或低UV光強的測試。

　　七、其他

　　其他一些常見(jiàn)UV測試標準如:

　　ISO4892.3，GB16422.3，也都對UV測試有比較詳細的介紹.但是哪種標準最合適,還要根據產(chǎn)品要求,客戶(hù)要求來(lái)衡量。