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各類產(chǎn)品的老化，每年造成億萬美元的經(jīng)濟(jì)損失。造成的材料損害主要包括：變色、失光、強(qiáng)度下降、開裂、起皮、粉化和氧化等。很顯然，對(duì)許多產(chǎn)品來說，抗老化和光穩(wěn)定性是很重要的。現(xiàn)在大部分研究者用自然暴露方法、QUV?加速老化試驗(yàn)機(jī)或?Q-Sun?氙燈試驗(yàn)箱進(jìn)行測(cè)試。

自然暴露測(cè)試方法有很多優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)、便宜、易于操作。然而，大部分制造商不愿意等上幾年時(shí)間來觀察某種新的改良產(chǎn)品配方是否真的改進(jìn)了。因而實(shí)驗(yàn)室加速老化測(cè)試稱為了另一種更為高效的選擇。但在QUV 加速老化試驗(yàn)機(jī)或 Q-Sun 氙燈試驗(yàn)箱進(jìn)行測(cè)試這個(gè)問題上方法經(jīng)常引發(fā)爭議。

在回答選擇QUV還是Q-SUN進(jìn)行測(cè)試之前，有必要先來更詳細(xì)了解材料為什么會(huì)發(fā)生老化，造成材料老化的主要因素是光照(特別是紫外線)、高溫以及雨水、露水和高濕度等潮濕條件，其中光照和潮濕往往會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用。有些材料在光照或潮濕條件的單獨(dú)作用下的耐久性好，但在光照和潮濕的協(xié)同作用下，往往會(huì)失效。

光照

不同的材料對(duì)光的敏感性也不同。對(duì)于經(jīng)久耐用的材料，如大多數(shù)涂料、塑料、短波紫外線是引起大部分聚合物老化的原因。然而，對(duì)于不是那么經(jīng)久耐用的材料，如某些顏料和染料，長波紫外線甚至可見光也會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重的危害。

高溫

盡管溫度不影響主要的光致化學(xué)反應(yīng)，它卻影響后繼的化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室老化測(cè)試必須提供精確的溫度控制，通常還通過升溫的方法來加速老化。

潮濕

露水造成的危害比雨水更大，因?yàn)樗街诓牧仙系臅r(shí)間更長，形成更為嚴(yán)重的潮濕吸收。然而不能忽視的是雨水驟降造成的熱沖擊。比如當(dāng)一輛汽車在一個(gè)炎熱夏日溫度升高卻突然因陣雨而急劇散熱。

這三個(gè)因素中的任一個(gè)都會(huì)引起材料老化。它們往往同時(shí)發(fā)生作用，造成的危害將大于其中任一因素單獨(dú)作用所造成的。

QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)

QUV紫外老化試驗(yàn)箱利用熒光紫外燈管來模擬太陽光對(duì)耐久耐用材料的破壞作用。這些燈管在電學(xué)原理上與普通照明用的冷白燈管很相似，但它主要發(fā)射紫外光而非可見光或紅外光。

對(duì)于不同的最終使用條件，需要不同光譜進(jìn)而需要不同類型的燈管。UVA-340燈管在短波紫外線波段可較好模擬太陽光。UVA-340 的光譜功率分布(SPD)在太陽光的截止點(diǎn)到大約 360nm 范圍內(nèi)與太陽光吻合地非常好。UV-B 燈管在 QUV 中也被廣泛應(yīng)用。它們比UV-A 燈管引起的材料老化更快，但它們比太陽光截止點(diǎn)更短的波長對(duì)許多材料可能產(chǎn)生不切實(shí)際的結(jié)果。

UVA-340 燈管在短波紫外線波段可較好模擬太陽光

在戶外，材料由于露水每天有12個(gè)小時(shí)潮濕狀態(tài)。為了更真實(shí)的模擬戶外潮濕侵蝕。QUV用特殊的冷凝功能再現(xiàn)戶外露水潮濕。

Q-Sun 氙燈試驗(yàn)箱

氙燈試驗(yàn)箱產(chǎn)生的光譜必須經(jīng)過濾來減少不必要的光譜成分。使用不同類型的玻璃過濾器可得到不同的光譜。ASTM G155 中定義了三種類型經(jīng)常使用的過濾器：日光、窗玻璃和紫外延展過濾器。

下圖展示了這些過濾器產(chǎn)生的光譜。日光、窗玻璃和紫外延展過濾器又分別有幾個(gè)不同的類型。

日光過濾器通常被推薦用來研究與自然老化之間的相關(guān)性

窗玻璃過濾器產(chǎn)生的光譜與透過玻璃的太陽光譜非常相似，常被用于測(cè)試室內(nèi)光穩(wěn)定性

紫外延展過濾器常被用于提供更快的測(cè)試結(jié)果

大多數(shù)氙燈試驗(yàn)箱通過水噴淋或濕度控制系統(tǒng)來模擬潮濕的影響。水噴淋的局限性是當(dāng)溫度較低的水噴淋到溫度較高的被測(cè)樣品上，樣品的溫度也將隨之降低，這有可能減緩老化的速率。然而，水噴淋在模擬熱沖擊和機(jī)械侵蝕方面做的相當(dāng)好。

哪種解決方案較好?

不存在一種測(cè)試技術(shù)能夠滿足所有材料和應(yīng)用條件。您所選擇的方法取決于您的測(cè)試目的、時(shí)間安排、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等。如果它的購買價(jià)格和運(yùn)行成本太高的話，那它也沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。這就是為什么購買價(jià)格、運(yùn)行成本、維護(hù)費(fèi)用是一些不容忽視的重要因素的原因。在考慮測(cè)試設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)時(shí)也應(yīng)考慮到這些因素。

購買價(jià)格

一般而言，QUV 比Q-Sun 便宜得多。舉例來說，Q-Sun 的價(jià)格可能是QUV的 3 倍，當(dāng)然還要取決于設(shè)備的測(cè)試容量和功能3。

樣品容量

QUV/se 紫外老化試驗(yàn)箱和 Q-Sun Xe-1氙燈老化試驗(yàn)箱的價(jià)格差不多，但它們的樣品容量相差很大。QUV 大約是 Q-Sun Xe-1容量的 5 倍。QUV的容量比 Q-Sun Xe-3 的也大，Q-Sun Xe-3 的樣品容量僅為 QUV 的 72%。

主要針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)參考應(yīng)當(dāng)成為你選擇測(cè)試設(shè)備是一個(gè)重要的考慮的因素，QUV紫外老化試驗(yàn)箱和Q-SUN老化試驗(yàn)箱分別有不同的標(biāo)準(zhǔn)適用范圍，下表簡單羅列了兩款設(shè)備的滿足的標(biāo)準(zhǔn)要求。