高分子材料的紫外光老化試驗方法及標準

在GJB 150.7A中，指出了太陽光的環境效應，包括熱效應和光學效應。太陽光的熱效應主要由紅外部分產生，與高溫試驗不同，太陽輻射的熱效應具有方向性并產生熱梯度，所以它可導致高分子材料不同部位以不同速率膨脹和收縮，從而產生內應力并破壞材料結構，材料的熱膨脹系數越高，其熱效應越明顯。光化學效應由太陽光中紫外部分產生，這是因為紫外線波長很短，具有能引起高分子鏈上各種化學鍵斷裂所需的能量。太陽光的熱效應和光化效應互相促進，熱可影響光化學反應速率，加速破壞作用，反過來，光化學反應可以改變材料表面粗糙度和顏色，進而影響熱量的吸收和反射。
熒光紫外老化試驗通過模擬、強化太陽光的紫外部分(通過紫外光耐氣候試驗箱來實現)，并綜合明暗和干濕交替過程，可較快地考核高分子材料的耐老化性能。在暗周期，熒光紫外老化試驗可選擇噴淋或冷凝程序，進而模擬自然環境中的降雨和凝露過程。常用標準包括：GB/T 16422.3、GB/T 14522、GB/T 16585、ASTM G154、ASTM D4329、AST D4587、ISO4892.3等。
與氙弧燈相比，熒光紫外燈的光譜分布與太陽光差別較大，但因輻射強度高，其加速性較好。另外光譜穩定性更好，使用壽命更長。現階段常用熒光紫外燈主要有UV-A燈和UV-B燈兩類，其中UV-A燈光有多種光譜分布可供選擇，包括UV-A340、UV-A351、UV-A355和UV-A365，其中UV-A340可很好地模擬太陽光中短波紫外光譜(300nm-340nm)分布;而UV-B燈的能量主要集中在280nm-360nm，可引起高分子材料戶外不存在的老化，模擬性較差。