紫外線對產品的影響
在自然界中,陽光中的紫外線是導致產品光降解和光老化的主要原因。這種無形的輻射不僅對人體健康構成威脅,對產品的損害同樣不容忽視。產品或材料在加工、貯存及使用過程中,會受到光、熱、氧、機械應力、臭氧、有害金屬離子、輻射等多種外界因素的影響,導致產品或材料內部發生物理或化學變化,最終失去其原有的使用價值。
太陽光對產品的具體影響
紫外線造成的損害類型多樣,包括但不限于褪色、光澤消失、粉化、龜裂、開裂、模糊、起泡、脆化、強度減小及氧化等。這些損害不僅影響產品的外觀和性能,還可能縮短產品的使用壽命,增加維護和更換的成本。
1.UV測試:模擬太陽光的紫外波段
UV測試,也稱為UV老化試驗,是一種利用人造光源模擬太陽光紫外波段的試驗方法,用以驗證有機涂層、塑料、橡膠等高分子材料的抗環境老化能力。這種測試方法能夠模擬自然環境中的光照條件,對產品進行加速老化試驗,以預測產品在實際使用環境中的耐久性。
2.UV老化試驗的階段
UV老化試驗通常包括光照、冷凝和噴淋三個階段。光照階段模擬自然環境中的白天光照和溫度,以模擬產品在不同使用環境下的表現。冷凝階段模擬夜晚樣品表面結霧的現象,而噴淋階段則通過噴水模擬下雨過程。這三個階段共同作用,可以在較短時間內模擬自然環境中幾年才能發生的老化損壞。
3.材料老化的類型
材料老化是一個復雜的過程,包括褪色(有機染料變性)、強度降低(高分子材料斷裂)、開裂(高分子斷裂及應力作用)、粉化(高分子斷裂重組)以及涂層脫落(涂料與基層之間的氫鍵斷裂)等。這些老化現象嚴重影響材料的性能和使用壽命。
4.UV老化燈管的類型
根據光譜分布的不同,熒光紫外燈管可以分為UVA和UVB兩種。UVA燈管發射300nm以下的光能低于總輸出光能的2%,而UVB燈管則大于10%。這兩種燈管分別模擬不同環境下的紫外線,對產品的老化測試至關重要。金鑒實驗室根據不同測試要求選擇合適波長的UV燈,因為不同燈的紫外線輻照能量和波長存在差異。
5.常用的UV老化燈管
常用的UV老化燈管包括UVA-340、UVA-351和UVB-313。UVA-340模擬陽光中的紫外線,適用于戶外產品;UVA-351模擬穿過玻璃的陽光紫外線,適用于室內產品;而UVB-313則用于最大程度的加速試驗,廣泛應用于耐久性材料的快速測試。
6.UVA-340的輻照度
UVA-340燈管根據不同的輻照度,可以模擬不同強度的陽光。0.69w/m^2@340nm相當于夏季正午的陽光,1.38w/m^2@340nm相當于太陽最大值,而0.35w/m^2@340nm則相當于三月/九月的日光,適用于普通測試或低UV光強的測試。
7.UV測試標準
UV測試標準眾多,包括ISO 4892.3、GB/T 16422.3、ASTM G 154、ASTM D 4674等。選擇哪種標準進行測試,需要根據客戶的產品特性和要求來確定,以確保測試結果的準確性和可靠性。通過這些標準,可以對產品進行系統的UV老化測試,預測其在實際使用中的耐久性。
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