紫外(UV)老化测试：7个关键问题解析

紫外线对产品的影响

在自然界中，阳光中的紫外线是导致产品光降解和光老化的主要原因。这种无形的辐射不仅对人体健康构成威胁，对产品的损害同样不容忽视。产品或材料在加工、贮存及使用过程中，会受到光、热、氧、机械应力、臭氧、有害金属离子、辐射等多种外界因素的影响，导致产品或材料内部发生物理或化学变化，最终失去其原有的使用价值。

太阳光对产品的具体影响

紫外线造成的损害类型多样，包括但不限于褪色、光泽消失、粉化、龟裂、开裂、模糊、起泡、脆化、强度减小及氧化等。这些损害不仅影响产品的外观和性能，还可能缩短产品的使用寿命，增加维护和更换的成本。

1.UV测试：模拟太阳光的紫外波段

UV测试，也称为UV老化试验，是一种利用人造光源模拟太阳光紫外波段的试验方法，用以验证有机涂层、塑料、橡胶等高分子材料的抗环境老化能力。这种测试方法能够模拟自然环境中的光照条件，对产品进行加速老化试验，以预测产品在实际使用环境中的耐久性。

2.UV老化试验的阶段

UV老化试验通常包括光照、冷凝和喷淋三个阶段。光照阶段模拟自然环境中的白天光照和温度，以模拟产品在不同使用环境下的表现。冷凝阶段模拟夜晚样品表面结雾的现象，而喷淋阶段则通过喷水模拟下雨过程。这三个阶段共同作用，可以在较短时间内模拟自然环境中几年才能发生的老化损坏。

3.材料老化的类型

材料老化是一个复杂的过程，包括褪色（有机染料变性）、强度降低（高分子材料断裂）、开裂（高分子断裂及应力作用）、粉化（高分子断裂重组）以及涂层脱落（涂料与基层之间的氢键断裂）等。这些老化现象严重影响材料的性能和使用寿命。

4.UV老化灯管的类型

根据光谱分布的不同，荧光紫外灯管可以分为UVA和UVB两种。UVA灯管发射300nm以下的光能低于总输出光能的2%，而UVB灯管则大于10%。这两种灯管分别模拟不同环境下的紫外线，对产品的老化测试至关重要。金鉴实验室根据不同测试要求选择合适波长的UV灯，因为不同灯的紫外线辐照能量和波长存在差异。

5.常用的UV老化灯管

常用的UV老化灯管包括UVA-340、UVA-351和UVB-313。UVA-340模拟阳光中的紫外线，适用于户外产品；UVA-351模拟穿过玻璃的阳光紫外线，适用于室内产品；而UVB-313则用于最大程度的加速试验，广泛应用于耐久性材料的快速测试。

6.UVA-340的辐照度

UVA-340灯管根据不同的辐照度，可以模拟不同强度的阳光。0.69w/m^2@340nm相当于夏季正午的阳光，1.38w/m^2@340nm相当于太阳最大值，而0.35w/m^2@340nm则相当于三月/九月的日光，适用于普通测试或低UV光强的测试。

7.UV测试标准

UV测试标准众多，包括ISO 4892.3、GB/T 16422.3、ASTM G 154、ASTM D 4674等。选择哪种标准进行测试，需要根据客户的产品特性和要求来确定，以确保测试结果的准确性和可靠性。通过这些标准，可以对产品进行系统的UV老化测试，预测其在实际使用中的耐久性。