氣候和陽光照射是涂料、塑料、油墨等高分子材料損壞的主要原因。由于光照和濕度對材料的破壞，每年造成數(shù)億美元的經(jīng)濟(jì)損失。這種損壞包括失去光澤、褪色、發(fā)黃、破裂、剝落、脆化、強(qiáng)度降和分層。甚至室內(nèi)光線和玻璃窗透射的陽光也會使一些材料老化，比如導(dǎo)致顏料和染料褪色或變色。
顯然，抗老化和光穩(wěn)定性對于很多產(chǎn)品來說都是較重要的。多年來，使用了各種方法。現(xiàn)在大多數(shù)研究者采用自然暴露法進(jìn)行測試，這種方法有很多優(yōu)點(diǎn):實(shí)用、成本低、操作簡單。但是，大多數(shù)廠商都不愿意等上幾年，看看一個新改進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計是否真的改進(jìn)了。
近年來，開發(fā)了低成本和易于使用的實(shí)驗(yàn)室測試設(shè)備，包括紫外線加速老化設(shè)備(符合ASTM
G154)和氙燈試驗(yàn)箱(符合ASTM
G155).(紫外線老化試驗(yàn)箱是世上上應(yīng)用廣泛的老化測試設(shè)備。它是基于這樣的原理，對于耐用材料，紫外光的短波長引起重要的老化損傷。氙燈試驗(yàn)箱模擬陽光的所有光譜，包括紫外線、可見光和紅外線。)
導(dǎo)致產(chǎn)品老化的自然因素
大的老化傷害是由光照、高溫、濕度三個因素造成的。這三個因素中的任一一個都會造成材料老化。他們往往同時行動，造成的危害會大于其中任一一個單獨(dú)行動造成的危害。
照明
不同的材料對光的有感度不同。對于耐用材料，如大多數(shù)涂料和塑料，紫外線的短波段是大多數(shù)聚合物老化的原因。而對于不那么耐用的材料，比如一些顏料、染料，紫外線甚至可見光的波長較長，會造成嚴(yán)重的老化。
高溫
當(dāng)溫度升高時，光的破壞作用也會增加。溫度雖然不影響主要的光誘導(dǎo)反應(yīng)，但確實(shí)會影響次要的化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室老化試驗(yàn)必須提供精準(zhǔn)的溫度控制，通常通過提高溫度來加速老化過程。
潮濕
露水、雨水和高濕度是濕度危害的主要原因。我們的研究表明，戶外用品每天都會長時間處于潮濕狀態(tài)(平均8~12天
h).研究還發(fā)現(xiàn)，濕氣形成的露水是室外濕度的主要因素。露水比雨水危害更大，因?yàn)樗吃诓牧仙系臅r間更長，吸濕更嚴(yán)重。
當(dāng)然，雨水對材料的傷害也很大。雨水會造成熱沖擊，比如在炎熱的夏天，汽車的溫度上升，突然因?yàn)殛囉甓眲∠陆?，就會造成沖擊現(xiàn)象。雨水沖刷造成的機(jī)械侵蝕也會加速材料的老化，如木材涂層，雨水沖刷去除表面老化層，將未老化的內(nèi)層暴露在陽光下造成進(jìn)一步老化。
對于室內(nèi)材料來說，水分的主要作用往往是機(jī)械應(yīng)力。這是由于材料試圖與周圍環(huán)境保持水分平衡造成的。材料受到的濕度越大，需要克服的應(yīng)力就越大。雖然室內(nèi)物品，如紡織品和油墨只暴露在濕氣中，但它仍然是室外材料老化的一個重要因素。在室外，環(huán)境相對濕度(RH)會影響濕物料的干燥速度。
紫外線老化試驗(yàn)
對于暴露在戶外的耐用材料，紫外線的短波段為300-400 nm，即從365。
從納米到太陽光的低波段是老化損傷的主要原因。通過紫外老化試驗(yàn)箱可以在短時間內(nèi)獲得產(chǎn)品抗老化的真實(shí)數(shù)據(jù)。
紫外線老化試驗(yàn)箱采用熒光紫外燈，模擬陽光對耐久材料造成的損傷。紫外線燈在電學(xué)原理上類似于普通照明的燈，但它主要發(fā)射紫外線而不是可見光或紅外線。
對于不同的應(yīng)用條件，需要不同的光譜，進(jìn)而需要不同類型的燈。UVA-340燈管對太陽光有很好的紫外短波段模擬作用。UVA-340的光譜能量分布(SPD)在太陽光的截止點(diǎn)約為360°
nm的范圍與太陽光譜較一致。
為了獲得準(zhǔn)確和可重復(fù)的測試結(jié)果，有必要控制輻照度(光強(qiáng))。大多數(shù)紫外線老化試驗(yàn)箱都配有光強(qiáng)控制器。這種精準(zhǔn)的光控系統(tǒng)為用戶選擇輻照度提供了方便。有了反饋回路系統(tǒng)，輻照度可以連續(xù)自動控制和精準(zhǔn)保持。輻照度調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)燈的功率，自動補(bǔ)償燈管老化等因素引起的光強(qiáng)變化。在短短幾天或幾周內(nèi)，紫外線老化試驗(yàn)箱就可以模擬在戶外數(shù)月甚至數(shù)年的損傷。
紫外線老化試驗(yàn)箱的照度控制配備了照度控制器，比手動照度控制測試設(shè)備具有更好的測試重復(fù)性，因?yàn)檫@些燈不用旋轉(zhuǎn)，維護(hù)措施也簡化了。
在紫外老化試驗(yàn)箱中，由于熒光紫外燈固有的光譜穩(wěn)定性，發(fā)光控制系統(tǒng)相對簡單。隨著燈的老化，所有光源的輸出都會衰減。然而，與大多數(shù)其他類型的燈管不同，紫外線燈的光譜不會隨時間而改變。這也提高了測試結(jié)果的重復(fù)性，也是使用SC/UVA-PQ紫外老化試驗(yàn)箱進(jìn)行測試的一大優(yōu)勢。
紫外老化測試燈管的選擇
您材料的終使用條件決定了您應(yīng)該使用哪種類型的紫外線燈。所有的燈主要發(fā)出紫外線，而不是可見光或紅外線。紫外線燈的功率相當(dāng)于一個普通的40瓦熒光燈。但不同類型的燈發(fā)出的紫外線總能量不同，光譜分布也不同。紫外燈通?？梢苑譃閁VA和UVB，主要取決于大部分輸出光譜所在的區(qū)域。
UVA燈管
UVA燈特別適用于不同類型聚合物的對比試驗(yàn)，因?yàn)閁VA燈不含任一低于太陽光295nm截止點(diǎn)的超短紫外光。他對材料的傷害比UVB燈慢。不過他的戶外曝光結(jié)果相關(guān)性更好。
UVA-340
UVA-340好地模擬了陽光從365納米到295納米截止點(diǎn)的關(guān)鍵紫外線短波區(qū)域。其峰值為340納米。UVA-340特別適用于不同成分的對比測試。
UVA-340燈管能模擬短波紫外光譜。
UVA-351
UVA-351模擬陽光穿過窗玻璃的紫外線部分。適用于室內(nèi)產(chǎn)品的老化測試，如放置在窗戶附近的一些油墨和高分子材料。
UVB燈管
UVB燈管發(fā)出的陽光波長是地球表面可獲得的短的。因此，熒光紫外UVB燈被廣泛用于質(zhì)量控制和R&D部門進(jìn)行更快、更有效的測試。因?yàn)樗械腢VB燈發(fā)出的都是非天然的紫外線短波，低于太陽光的停止點(diǎn)295nm，所以結(jié)果會和實(shí)際情況不一樣。我們可以提供兩種類型的UVB燈，它們的照射量不同，但產(chǎn)生的紫外線波長波形相同。
紫外線B-313EL
與40燈相比，UVB-313EL更適合質(zhì)量控制和R&D應(yīng)用以及耐用材料的測試。B-313EL發(fā)射高紫外輸出，可以得到更快的測試結(jié)果，也較穩(wěn)定。
UVB-313EL是UVB-313的替代產(chǎn)品，可以提供更高的輸出穩(wěn)定性。太陽能強(qiáng)度控制系統(tǒng)可以通過降UVB-313EL的照射強(qiáng)度來模擬40燈。這樣可以延長燈管的壽命，降更換燈管的成本。
UVA-340
特別適用于不同配方的對比試驗(yàn)。建議用于大多數(shù)塑料、紡織品、涂料、顏料和紫外線穩(wěn)定劑的相關(guān)性測試。比較了適合戶外曝光的結(jié)果。
紫外線B-313EL
它適合質(zhì)量控制和R&D應(yīng)用，并建議用于一些耐用材料，如屋面材料和一些室外涂料。
UVA-351
用于太陽光穿過玻璃的紫外線模擬。建議用于一些汽車內(nèi)飾件、紡織品和油墨。
