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知識科普 | 什麽是耐候老化測試和光老化測試?

發布於:2024-12-20
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所謂老化,指的是材料暴露在自然環境中,發生降解的過程。一般受到陽光、熱量(包括溫度循環)和水(主要是潮濕、露水和雨水)這三種因素的影響。

在老化領域,常常會(hui) 提到“光穩定性”和“耐候性”,指的就是材料受到陽光和熱量這兩(liang) 種因素的影響。“光穩定性”不涉及任何形態的水,通常用於(yu) 評估室內(nei) 材料或者紡織品的耐用性。

材料在自然環境中,可能發生不同類型的材料降解,如泛黃、破裂、裂紋、顏色變化和褪色、分層和粘附力損失、扭曲、脆化、起泡和抗拉強度損失等等。

材料耐候老化測試和光老化測試

影響耐候老化測試和光老化測試的影響因素

光、熱和水這三種因素是影響材料降解老化的主要因素,下麵將一一介紹這三種因素是如何影響材料老化的。

首先是光。這裏的光指的是全光譜太陽光。在老化過程中,全光譜陽光裏的紫外光(UV)起著至關(guan) 重要的作用。盡管紫外光在太陽總能量中僅(jin) 占約 7%,但它卻是聚合物降解的主要原因。產(chan) 品在戶外的受光特性受到諸多因素的影響,如季節、時段、緯度、雲(yun) 量以及海拔等。此外,由於(yu) 窗戶玻璃的厚度和色調不同,可以過濾短波紫外線,使得室內(nei) 光比戶外光更加柔和;同時,材料的光靈敏度也是至關(guan) 重要的,隻有當材料能夠吸收入射光,且光具有足夠的能量使化學鍵斷裂時,材料才會(hui) 發生降解。

其次是熱。熱包括了溫度循環,不管是高溫,還是熱循環,都會(hui) 加快戶外產(chan) 品的老化。由陽光照射引起的光化學反應,通常不是單一步驟的反應,例如,在特定情況下,當溫度每上升10℃,溶液裏的某些化學反應速度變會(hui) 翻倍;如戶外的熱循環可以在短短幾分鍾內(nei) ,讓材料表麵溫度從(cong) 75℃急劇下降到25℃,導致物理壓力產(chan) 生。

最後是水。水影響材料降解的方式是多樣的。從(cong) 化學反應方麵來看,水不但能夠加快溶液中的反應進程,而且會(hui) 使得氧氣運輸量增多;從(cong) 物理反應方麵來看,水也會(hui) 產(chan) 生諸多影響,像是侵蝕、吸收、凍融應力、熱衝(chong) 擊等。

水的形態是多樣的,有露水(即冷凝)、潮濕以及雨水。在這些形式裏,露水是戶外潮濕的最主要來源。在某些地區,戶外材料每天處於(yu) 潮濕環境的時長可能會(hui) 超過 12 小時,所以針對這類材料老化測試,需要著重考慮水的影響因素。

光、熱與(yu) 水三要素共同引發了老化現象。材料的耐光性取決(jue) 於(yu) 其本身的耐光性與(yu) 耐熱性特質。那麽(me) ,怎樣才能延長產(chan) 品在戶外環境中的使用壽命呢?老化測試可以幫到你!