氙(xian)燈老化(hua)試(shi)驗(yan)箱人(ren)工(gong)加(jia)速(su)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)註(zhu)意的問(wen)題

目前(qian)認為(wei)，已(yi)知(zhi)人(ren)工(gong)光源(yuan)中氙(xian)弧(hu)燈的光(guang)譜(pu)能(neng)量分(fen)布與陽(yang)光(guang)中紫(zi)外、可(ke)見(jian)光(guang)部分相(xiang)似，通過選(xuan)擇合(he)適(shi)的濾(lv)光(guang)片(pian)，可以濾去大(da)部分(fen)到(dao)達(da)地(di)面陽光(guang)中存在(zai)的短(duan)波(bo)輻射。
氙(xian)燈在(zai)1000nm~1200nm近(jin)紅外區存(cun)在(zai)很(hen)強(qiang)的輻射峰，會產生(sheng)大(da)量的熱(re)。因(yin)此，必須選(xuan)擇合(he)適(shi)的冷(leng)卻裝置(zhi)帶走這部(bu)分(fen)能量；目(mu)前，市面上氙(xian)燈老化(hua)試(shi)驗(yan)裝置(zhi)有兩種(zhong)冷卻方式：水冷式和風(feng)冷(leng)式。
壹般(ban)來說(shuo)，水冷式氙(xian)燈裝置(zhi)冷卻效果(guo)要(yao)優(you)於(yu)風(feng)冷(leng)式，但是(shi)水冷式氙(xian)燈老化(hua)試(shi)驗(yan)箱結構(gou)也更為復雜(za)，價(jia)格也比(bi)較昂(ang)貴。
由於(yu)氙(xian)燈紫(zi)外線(xian)部分(fen)能量較(jiao)另兩(liang)種(zhong)光源(yuan)增(zeng)加(jia)較(jiao)少(shao)，在(zai)加(jia)速(su)倍(bei)率方面是(shi)低的，陽(yang)光(guang)型(xing)碳弧(hu)燈目前(qian)在(zai)我國(guo)應用(yong)得(de)較(jiao)少(shao)。
壹、人(ren)工(gong)加(jia)速(su)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)如(ru)何(he)選(xuan)擇？
即(ji)模(mo)擬哪(na)些老(lao)化(hua)因(yin)素；高(gao)分(fen)子材料(liao)在(zai)使用過程中，氣候環(huan)境(jing)裏許(xu)多因(yin)素都(dou)有可能對(dui)高(gao)分(fen)子材料(liao)的老(lao)化(hua)產生(sheng)作用(yong)。
如(ru)果(guo)事(shi)先(xian)知(zhi)道(dao)產生(sheng)老化(hua)的主(zhu)要(yao)因(yin)素，就(jiu)可以(yi)有針對(dui)性(xing)的選(xuan)擇試(shi)驗(yan)方(fang)法。我(wo)們(men)可以(yi)從該材料(liao)的運輸、儲(chu)存、使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)以及其(qi)老(lao)化(hua)機(ji)理(li)等(deng)方面考(kao)慮，確(que)定(ding)試(shi)驗(yan)方(fang)法。
比(bi)如：我(wo)國(guo)在(zai)市場上有競爭力(li)的壹(yi)個(ge)產品：外貿出口(kou)鞋(xie)，在(zai)使用過程中，陽光中的紫(zi)外線(xian)是(shi)引起鞋(xie)子變色(se)、褪色(se)的主(zhu)要(yao)原因(yin)，因(yin)此，有必要(yao)用(yong)紫(zi)外燈箱對(dui)其(qi)進行(xing)耐黃(huang)變測(ce)試(shi)，常(chang)用(yong)的鞋(xie)類(lei)耐(nai)黃(huang)變試(shi)驗(yan)箱采(cai)用30w的UV燈，樣品離(li)光源(yuan)20cm，照(zhao)射3h後(hou)觀(guan)察(cha)顏(yan)色(se)變(bian)化(hua)。
同時，在(zai)運輸過程中，集(ji)裝箱內悶熱(re)、潮濕的惡(e)劣環境(jing)會(hui)引起鞋(xie)面、鞋(xie)底(di)、膠水的 變(bian)色(se)、斑(ban)點(dian)，甚至(zhi)是(shi)變質。
因(yin)此，在(zai)裝船運輸之(zhi)前，有必要(yao)考(kao)慮進行(xing)耐濕熱(re)老化(hua)試(shi)驗(yan)，模(mo)擬集(ji)裝箱內高(gao)熱(re)、高(gao)濕環境(jing)，在(zai)70℃、95％相(xiang)對(dui)濕度的條(tiao)件(jian)下(xia)，進行(xing)48h試(shi)驗(yan)後(hou)觀(guan)察(cha)外(wai)觀、顏(yan)色(se)變(bian)化(hua)。比(bi)如：硬(ying)聚氯(lv)乙(yi)烯型(xing)材，使(shi)用聚氯(lv)乙(yi)烯為原(yuan)料(liao)，添加(jia)穩(wen)定(ding)劑(ji)、顏(yan)料(liao)等(deng)助劑(ji)加(jia)工(gong)而(er)成，主(zhu)要(yao)用於(yu)室(shi)外(wai)。
從聚氯(lv)乙(yi)烯的老(lao)化(hua)機(ji)理(li)考(kao)慮，聚氯(lv)乙(yi)烯受(shou)熱(re)易分(fen)解；從使(shi)用環境考(kao)慮；空(kong)氣(qi)中的氧(yang)、紫(zi)外光(guang)、熱(re)、水分都是(shi)引起型(xing)材老(lao)化的原(yuan)因(yin)。
因(yin)此，國(guo)標GB/T8814-2004《門、窗(chuang)用未增(zeng)塑(su)聚氯(lv)乙(yi)烯（PVC-U）型(xing)材》中，既規(gui)定(ding)了(le)光氧老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)方(fang)法，采(cai)用GB/T 16422.2《塑(su)料(liao)實驗(yan)室(shi)光(guang)源曝露試(shi)驗(yan)方(fang)法第(di)二(er)部分(fen)：氙(xian)弧(hu)燈》老化(hua)4000h或(huo)6000h，模(mo)擬了(le)室外紫(zi)外光(guang)及可見(jian)光、濕度、降(jiang)雨(yu)、溫度(du)等(deng)因(yin)素，同時又(you)規(gui)定(ding)了(le)熱(re)氧老(lao)化項(xiang)目(mu)：加(jia)熱(re)後狀(zhuang)態，150℃放(fang)置(zhi)30min，目測(ce)觀察(cha)是(shi)否(fou)出現(xian)裂紋、氣(qi)泡(pao)、麻點(dian)或分(fen)離(li)現(xian)象，以考(kao)察(cha)型(xing)材的耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)。
二(er)、試(shi)驗(yan)時間(jian)如何(he)確定(ding)？
參(can)照(zhao)相(xiang)關產品標準規(gui)定(ding):相(xiang)關產品標準裏已經對(dui)老化(hua)試(shi)驗(yan)的時間(jian)作出(chu)了(le)規(gui)定(ding)，我(wo)們(men)只需查(zha)找到(dao)相(xiang)關標準，按(an)裏面規(gui)定(ding)的時間(jian)執行(xing)就(jiu)行(xing)了(le)。許(xu)多國(guo)家標準、行業標準中都對(dui)此作(zuo)出了(le)規(gui)定(ding)。
根(gen)據已知(zhi)的相(xiang)關性(xing)推算:研(yan)究表(biao)明：通(tong)過顏(yan)色(se)和(he)變(bian)黃(huang)指數(shu)變(bian)化(hua)來評(ping)價(jia)ABS的顏(yan)色(se)穩(wen)定(ding)性(xing)，人(ren)工(gong)加(jia)速(su)老(lao)化(hua)與自(zi)然(ran)大(da)氣暴(bao)露有較好的相(xiang)關性(xing)，加(jia)速(su)倍(bei)率約為(wei)7。
如果(guo)想(xiang)了(le)解某(mou)壹ABS材(cai)料(liao)戶外使(shi)用壹(yi)年後(hou)的顏(yan)色(se)變(bian)化(hua)，采(cai)用相(xiang)同的試(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)，可(ke)以參(can)考(kao)該加(jia)速(su)倍(bei)率，確定(ding)加(jia)速(su)老(lao)化(hua)時間(jian)365x24/7=1251h。
就相(xiang)關性(xing)間(jian)題大(da)量的研(yan)究，得(de)出(chu)了(le)許(xu)許(xu)多多的換算關(guan)系(xi)式。然而(er)，由(you)於(yu)高(gao)分(fen)子材料(liao)的多(duo)樣性(xing)，加(jia)速(su)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)設(she)備(bei)及方法的不同，不同時間(jian)、地區氣(qi)候的差(cha)異性(xing)導(dao)致(zhi)了(le)換算關(guan)系(xi)的復雜(za)化。
因(yin)此，在(zai)選(xuan)擇換算關(guan)系(xi)時，壹定(ding)要(yao)註(zhu)意得出(chu)該相(xiang)關性(xing)的具(ju)體(ti)材(cai)料(liao)、老化(hua)設備、試(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)、性(xing)能(neng)評(ping)價(jia)指(zhi)標等(deng)因(yin)素。
控制人(ren)工(gong)加(jia)速(su)老(lao)化(hua)輻射總(zong)量與自(zi)然(ran)暴露輻射總(zong)量相(xiang)當;對(dui)於(yu)某(mou)些既無相(xiang)應標準規(gui)定(ding)，又(you)無處(chu)參(can)考(kao)相(xiang)關性(xing)的產品，可以(yi)考(kao)慮其(qi)實(shi)際(ji)使(shi)用環境的輻射強(qiang)度(du)，控制人(ren)工(gong)加(jia)速(su)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)的輻射總(zong)量與自(zi)然(ran)暴露試(shi)驗(yan)輻射總(zong)量相(xiang)當。
三(san)、性(xing)能(neng)評(ping)價(jia)指(zhi)標如何(he)選(xuan)擇？
選(xuan)擇性(xing)能(neng)評(ping)價(jia)指(zhi)標主(zhu)要(yao)從材(cai)料(liao)本身(shen)特性(xing)及材料(liao)的用(yong)途兩方(fang)面來考(kao)慮。
根(gen)據材料(liao)用途確定(ding)評(ping)價(jia)指(zhi)標：對(dui)於(yu)同樣的材(cai)料(liao)，根據其(qi)用(yong)途的不同，選(xuan)擇的評(ping)價(jia)指(zhi)標可能也不同。
例(li)如(ru)，對(dui)於(yu)某(mou)些功(gong)能性(xing)塗(tu)料(liao)，如防(fang)腐(fu)塗料(liao)，壹定(ding)程度(du)的顏(yan)色(se)、外(wai)觀(guan)變化(hua)是(shi)可以(yi)接(jie)受(shou)的，這時，選(xuan)擇評(ping)價(jia)指(zhi)標時，主(zhu)要(yao)考(kao)慮其(qi)粉(fen)化(hua)程度(du)、耐開(kai)裂性(xing)等(deng)方面。
同樣是(shi)塗料(liao)，如果(guo)是(shi)用於(yu)裝飾(shi)，就必須重點(dian)考(kao)慮其(qi)外(wai)觀(guan)的變(bian)化(hua)。在(zai)GB/T 1766-1995《色(se)漆(qi)和清(qing)漆(qi)塗層(ceng)老(lao)化(hua)的評(ping)級(ji)》中，詳(xiang)細(xi)規(gui)定(ding)了(le)光澤度、顏(yan)色(se)變(bian)化(hua)、粉化(hua)、泛金等(deng)各(ge)種(zhong)外觀(guan)變(bian)化(hua)的評(ping)級(ji)方(fang)法。
同樣是(shi)PVC（聚氯(lv)乙(yi)烯），如果(guo)如(ru)果(guo)是(shi)用於(yu)雨(yu)落(luo)水管，對(dui)於(yu)外(wai)觀(guan)變(bian)化(hua)要求(qiu)就(jiu)不高(gao)，而(er)材(cai)料(liao)的物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)變化(hua)，如拉(la)伸強(qiang)度(du)變(bian)化(hua)是(shi)主(zhu)要(yao)考(kao)核(he)指標；而如果(guo)用(yong)於(yu)制(zhi)作(zuo)鞋(xie)面，就必須考(kao)慮其(qi)耐(nai)黃(huang)變性(xing)。
根(gen)據材料(liao)本身(shen)特性(xing)確(que)定(ding)評(ping)價(jia)指(zhi)標：就同壹(yi)材(cai)料(liao)來說(shuo)，在(zai)老化過程中不同性(xing)能(neng)的下(xia)降(jiang)是(shi)不等(deng)速的，某(mou)些性(xing)能(neng)可能(neng)對(dui)環境(jing)條件(jian)敏(min)感，老(lao)化(hua)、性(xing)能(neng)下(xia)降(jiang)得(de)快，則是(shi)引起材(cai)料(liao)破(po)壞的主(zhu)要(yao)因(yin)素，在(zai)選(xuan)擇評(ping)價(jia)指(zhi)標時，應該選(xuan)擇這些(xie)敏(min)感性(xing)能(neng)。
例如(ru)：對(dui)於(yu)大(da)部分(fen)工程塑(su)料(liao)來說(shuo)，沖擊強(qiang)度(du)是(shi)自然(ran)老(lao)化試(shi)驗(yan)檢測(ce)中變化大(da)、下(xia)降(jiang)明顯(xian)的。
因(yin)此，在(zai)進行(xing)工程塑(su)料(liao)的老(lao)化(hua)測(ce)試(shi)時，應優(you)先(xian)考(kao)慮選(xuan)擇沖擊強(qiang)度(du)下(xia)降(jiang)作(zuo)為評(ping)價(jia)指(zhi)標，沖擊強(qiang)度(du)對(dui)聚丙烯的老(lao)化(hua)同樣相(xiang)當敏(min)感(gan)，是(shi)考(kao)核(he)老化性(xing)能(neng)的主(zhu)要(yao)指標；對(dui)於(yu)聚氯(lv)乙(yi)烯，拉伸強(qiang)度(du)和(he)沖擊強(qiang)度(du)都(dou)下(xia)降(jiang)得(de)比(bi)較快(kuai)，應根(gen)據實際(ji)情況，選(xuan)擇其(qi)中壹種(zhong)來評(ping)價(jia)。
比(bi)如在(zai)輕工行(xing)業(ye)標準QB/T2480-2000建築用硬(ying)聚氯(lv)乙(yi)烯（PVC -U）雨(yu)落(luo)水管材及管件(jian)中，選(xuan)擇老(lao)化(hua)後(hou)拉伸強(qiang)度(du)保留率≥80％作為(wei)合格判(pan)定(ding)指(zhi)標；但在(zai)國(guo)標GB/T8814-2004 《門、窗(chuang)用未增(zeng)塑(su)聚氯(lv)乙(yi)烯（PVC-U）型(xing)材》中，選(xuan)擇老(lao)化(hua)後(hou)沖擊強(qiang)度(du)保留率≥60％作為(wei)合格判(pan)定(ding)指(zhi)標。
對(dui)於(yu)聚乙烯材料(liao)來說(shuo)，斷(duan)裂(lie)伸長率的下(xia)降(jiang)為(wei)明顯(xian)，是(shi)優先(xian)考(kao)慮的評(ping)價(jia)指(zhi)標。
所以，人(ren)工(gong)加(jia)速(su)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)因(yin)能快速評(ping)價(jia)材(cai)料(liao)老化(hua)性(xing)能(neng)、耐候性(xing)的需求(qiu)而(er)得到(dao)快速成長(chang)，已(yi)經從作(zuo)為自然老化(hua)的重要(yao)補充(chong)到(dao)逐(zhu)漸在(zai)許(xu)多行業替代自然老化(hua)試(shi)驗(yan)作(zuo)為(wei)產成品的檢驗(yan)手(shou)段(duan)，如(ru)何(he)選(xuan)擇試(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)、光(guang)源、試(shi)驗(yan)時間(jian)、性(xing)能(neng)評(ping)價(jia)指(zhi)標等(deng)是(shi)人(ren)工(gong)加(jia)速(su)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)中經常(chang)遇(yu)到(dao)和需要(yao)統(tong)壹的問(wen)題。