每年老齡化造成的經(jīng)濟(jì)損失都是上億。老化常使紡織品、涂料、塑料等有機(jī)物的物理性能發(fā)生變化，主要表現(xiàn)在變色、失光、強(qiáng)度下降、開(kāi)裂、脫皮、粉化、氧化等。我們知道，陽(yáng)光，尤其是短波長(zhǎng)的紫外線、高溫、雨水、露水和高濕度形式的濕氣是造成上述損害的主要因素。
1.光老化試驗(yàn)的目的是什么？
(1)降回報(bào)風(fēng)險(xiǎn)。
(2)為了滿足相關(guān)的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)避免老化帶來(lái)的損失。
(4)提高產(chǎn)品美譽(yù)度。
(5)提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
(6)進(jìn)入高端市場(chǎng)。
(7)節(jié)約資源。
(8)生命周期估算。
2.實(shí)驗(yàn)室加速老化的意義是什么？自然曝光有什么好處？
由于自然老化試驗(yàn)需要數(shù)年時(shí)間才能確定老化結(jié)果，對(duì)于普通企業(yè)來(lái)說(shuō)時(shí)間成本太高，尤其是在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的時(shí)代，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期很短。如果一個(gè)新產(chǎn)品的測(cè)試周期需要幾年，那么這個(gè)產(chǎn)品就全沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，由于各地氣候條件千變?nèi)f化，同樣的被測(cè)材料可能會(huì)得到不同的老化結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性都不是很好。因此，人們傾向于使用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行人工加速老化，這樣不僅可以縮短試驗(yàn)周期，重復(fù)性好，還可以用于質(zhì)量控制、材料穩(wěn)定性試驗(yàn)和材料的快速對(duì)比篩選試驗(yàn)。此外，該方法適用范圍廣。因?yàn)橹辉谑覂?nèi)使用，所以不受自然條件限制，只考慮人為因素的影響。使用方便，可控性高。
3.實(shí)驗(yàn)室中的加速老化相當(dāng)于自然環(huán)境中的一年是多久？
這個(gè)問(wèn)題不僅是一個(gè)常問(wèn)的問(wèn)題，也是一個(gè)很難回答的問(wèn)題。即使是知識(shí)淵博、經(jīng)驗(yàn)豐富的衰老研究人員也會(huì)感到尷尬。目前還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)或論文明確指出實(shí)驗(yàn)室加速老化多長(zhǎng)時(shí)間相當(dāng)于自然環(huán)境下一年或給出明確的公式。主要原因是改變自然條件的因素太多，造成產(chǎn)品老化的因素很多，如光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、溫度、濕度、降雨量、污染物等。，不可能都是實(shí)驗(yàn)室模擬出來(lái)的。所以目前大部分標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有給出測(cè)試時(shí)間，這是多方協(xié)商的結(jié)果。有些標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)給定的時(shí)間，另一個(gè)是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和長(zhǎng)期數(shù)據(jù)對(duì)比得出的結(jié)果，比如大部分汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)。另一種是只考慮單一因素，比如只考慮一個(gè)區(qū)域的光總量，這個(gè)光量是從輻照度推導(dǎo)出來(lái)的。*典型標(biāo)準(zhǔn)包括:
門(mén)窗制造用EN 12608-2003未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材。分類(lèi)、要求和試驗(yàn)方法，計(jì)算公式如下:
老化時(shí)間=年太陽(yáng)輻射總量×年× 60 %× 67% ÷ 550 ÷ 3600
——年太陽(yáng)總輻射:300 ~ 2450nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)各區(qū)域地面吸收的年太陽(yáng)總輻射，j/m2；
-60%:300 ~ 800n m波長(zhǎng)范圍內(nèi)總輻照量的百分比，材料的正因子
吸收該范圍內(nèi)的光并導(dǎo)致老化和降解；
-67%:溫度修正系數(shù)。由于自然老化，除夏季外其他季節(jié)的平均氣溫。
比較低；
-550:氙燈太陽(yáng)老化機(jī)中使用Boro/Boro濾光片組合時(shí)，其發(fā)出的光譜波長(zhǎng)范圍。
在300 ~ 800 nm附近照射，w/m2；
-3600: 1小時(shí)=3600秒
A.溫帶氣候中的M級(jí)門(mén)窗(5年室外暴露要求)
年總照射量:4×109焦耳/平方米
老化時(shí)間= 4×109×5×60%×67%÷550÷3600 = 4061小時(shí)
要求:4000小時(shí)
B.熱帶氣候中的S級(jí)門(mén)窗(5年室外暴露要求)
年總照射量:6×109焦耳/平方米
老化時(shí)間= 6×109×5×60%×67%÷550÷3600 = 6091小時(shí)
要求:6000小時(shí)
4.照射量增加一倍，測(cè)試時(shí)間能減少一半嗎？(焦耳是當(dāng)量嗎？)
經(jīng)常有人問(wèn)，原來(lái)0.55w/m2的輻照度需要2000小時(shí)嗎，輻照度增加1.1 w/m2，需要1000小時(shí)嗎？其實(shí)這種想法是錯(cuò)誤的。光老化是一個(gè)緩慢的光老化過(guò)程，可能包括光反應(yīng)、氧化反應(yīng)、機(jī)械作用、溫度和濕度作用等。雖然增加輻照度可以在一定程度上提高反應(yīng)活性，但是下面的對(duì)比數(shù)據(jù)很好地說(shuō)明了這一點(diǎn)。
5.光老化測(cè)試有哪些種類(lèi)？如何選擇？
目前光老化試驗(yàn)主要有三種:紫外線老化、氙燈老化和碳弧燈老化。
(1)快速紫外老化(QUV)，紫外光的波長(zhǎng)一般在290~400nm之間，在短波紫外波段可以很好的模擬太陽(yáng)光。短波紫外光通常會(huì)引起聚合物老化，如失光、強(qiáng)度下降、發(fā)黃、開(kāi)裂、脆化等，其燈譜穩(wěn)定，其光譜功率分布隨時(shí)間的變化可以大大提高測(cè)試的即時(shí)性和可重復(fù)性。此外，它可以模擬室外。其深入滲透會(huì)造成損傷，如起泡、開(kāi)裂、腐蝕等。
(2)氙燈主要模擬太陽(yáng)光，其波長(zhǎng)一般在400~800nm之間，在長(zhǎng)波紫外波段和可見(jiàn)光波段模擬作用較好。長(zhǎng)波紫外線波和可見(jiàn)光會(huì)使顏料和染料褪色變色，所以我們一般在產(chǎn)品注重變色的時(shí)候建議氙燈。另外由于氙燈的濾鏡可以模擬玻璃窗等特殊條件，室內(nèi)條件一般也是氙燈。
(3)碳弧燈老化，碳弧燈模擬加速老化試驗(yàn)箱出現(xiàn)*早，因?yàn)榇嬖诰S護(hù)成本高、不可修正、模擬光譜范圍窄等缺點(diǎn)。現(xiàn)在除了部分日企由于前期積累的大量數(shù)據(jù)還在使用碳弧外，使用的人越來(lái)越少。然而，近年來(lái)，一些日本公司也在嘗試改用氙燈進(jìn)行測(cè)試。
6.光老化試驗(yàn)前需要確認(rèn)哪些參數(shù)？
分為以下兩種情況:
A.如果有標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)?zhí)峁?biāo)準(zhǔn)號(hào)和測(cè)試時(shí)間。
B.如果沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)?zhí)峁┮韵滦畔?
(1)確認(rèn)使用哪種光源進(jìn)行測(cè)試？通常由測(cè)試目的決定或由它所基于的標(biāo)準(zhǔn)建議。
(2)輻照度。
(3)您使用哪種過(guò)濾器？紫外線老化要考慮濾光片的選擇。氙燈一定要根據(jù)產(chǎn)品使用的條件來(lái)選擇濾光片，或者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)建議。
(4)溫度，黑板溫度或黑標(biāo)溫度。
(5)是否噴淋，可根據(jù)產(chǎn)品使用條件選擇。
(6)考試時(shí)間協(xié)商確定，請(qǐng)參照本條第3點(diǎn)。
(7)其他信息，如濕度、箱溫、循環(huán)控制等。
