塑料老化试验方法

塑料长期暴露在自然光照环境中下，会由于阳光的造成分子结构的破坏，造成物理性能上的变化，比如开裂、变脆、变软、丧失力学强度等。在产品和材料的研发过程中为了能够预知材料在光照环境下产生的性能变化，需要通过各种加速老化测试方法来评估产品性能，常见的加速老化测试方法包括大气自然老化，紫外线加速老化和氙灯加速老化。

大气自然老化试验

大气自然老化试验是将塑料试样置于曝晒架上，直接在自然气候环境下，经受日光、热能、大气湿度、氧和臭氧、工业污染等多种因素的协同作用的影响，测定其试验前后的性能变化来评价出材料的耐候性。老化试验中试验场地的选定应能代表某一类型气候的最严酷地区，或接近材料实际应用地区，试验场地应空旷平坦，周围无影响试验结果的障碍物。试验架应面对赤道并与地面夹角45度，当试样主要性能指标已降至实际使用的最低允许值或某一临界保持率以下时，试验方告结束。多数情况下是试样主要性能指标降至初始值50%时终止试验。试验结果的表示可采用如下几种方式：

①以试样外观变化程度用文字叙述表示;

②用试样老化后某性能变化达规定值所需时间(日数、月数或年数)表示;

③以老化系数，即试样老化后性能测试值与初始值之比表示。塑料大气自然老化按GB/T 3681-2011《塑料自然日光气候老化、玻璃过滤后日光气候老化和菲涅耳镜加速日光气候老化的暴露试验方法》进行。

加速老化试验

由于自然老化过程是一个很缓慢的过程，且在不同地理环境下有很大差别，给塑料耐老化性能的评价带来困难。人们试图用较短的时间对塑料的老化性能做出评价，这就是加速老化试验。加速老化试验可采用模拟日光灯的人工光源，包括碳弧灯、氙弧灯、荧光紫外灯等，这些人工光源都会产生比地面的自然日光强得多的光照。采用这些人工光源时，也常常同时采用冷凝器模拟降雨、露水等与日光联合作用对塑料引起的破坏。

紫外加速老化试验

塑料紫外加速老化试验所用的特制荧光灯光源产生波长范围在280 ~350nm之间的紫外光照，加速对塑料的破坏。试验仪主要组成部分是灯泡、热水盘和试样架。试样温度可以调节，可以从试验仪中定期取出试样，考核试样颜色变化、裂纹、粉化、龟裂情况和性能值变化。

塑料氙灯老化试验

氙灯老化试验是采用最普遍的人工加速老化试验方法，因为氙弧灯光源所发射的光波最接近照射到地球表面的日光波长分布。试验仪中氙弧灯泡由燃烧器和滤光系统组成，试验仪并装有蒸馏水或去离子水的循环系统。循环水通过氙弧灯泡，可以对燃烧器进行冷却并滤掉波长较大的红外光波，以使灯光能谱分布更接近日光。氙弧灯老化试验按GB/T 9344-1988《塑料氙灯光源曝露试验方法》进行。

造成材料老化的主要因素是阳光和潮湿，太阳光是造成很多材料降解的一个主要因素。降解的类型，如物理性能下降、粉化、开裂、起皮、褪色及颜色变化等与材料的敏感度和光谱有关，每种材料对光谱响应不同。对于耐久材料，如大部分涂料和塑料，短波紫外线是造成聚合物老化的主要原因。然而，对于不是特别耐久的材料，长波紫外线甚至短波可见光是造成其破坏的主要因素。

氙灯老化试验可以模拟由阳光、雨水和露水造成的危害，利用氙灯模拟阳光照射的效果，利用冷凝湿气模拟雨水和露水，被测材料放置在一定温度下的光照和潮气交替的循环程序中进行测试，用数天或数周的时间即可重现户外数月乃至数年出现的危害，人工加速老化试验数据可以帮助选择新材料，改造现有材料，以及评价配方的变化是如何影响产品的耐久性的。

氙灯老化试验适用范围：汽车内外饰材料电子产品外壳材料塑料、纺织品、涂料等其他材料，电子产品外壳材料等;

塑料氙灯老化试验方法：

光 源：氙弧灯管

光谱范围：可见波段( 300~800rm)

常见标准：GB/T 16422. 2-2014、SAE J2527-2004、SAE J2412- 2004

典型试验条件：

1、0.55W@340nm, BPT89℃, 50%RH,持续光照《常规产品》

2、 0. 55W@340nm, BPT89℃，3. 8h光照，1h黑暗(SAE J2412汽车内产品)

3、550@300 ～800nm, BST65℃。102分钟干燥18分钟喷淋，持续光照(GB/T16422. 2)

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1) 40min光照0.55@340nm, BPT70℃，不噴水，

2) 20min光照0.55W@340nm正面噴水，

3) 60min光照0. 55W@340nm不噴水，

4) 60min黑暗: BPT38℃，正背面喷水