荧光紫外灯老化试验

荧光紫外灯老化试验

产品介绍

荧光紫外灯老化试验是一种通过模拟太阳光照、雨淋等自然老化环境，对产品材料进行加速老化试验的环境可靠性测试方法，广泛应用于塑料、橡胶、涂料、纺织品、胶粘剂、光伏材料等产品的耐候性评价。

紫外老化试验系统主要由箱体、紫外光源、温度控制系统、湿度控制系统、冷凝喷淋系统、计时器和自动控制系统等部分组成。箱体采用 SUS304 不锈钢材质，具有良好的抗腐蚀性和保温性能，箱体内壁喷涂高反射率涂层，提高紫外辐射均匀性。紫外光源通常使用 UV-A 或 UV-B 荧光灯管，UV-A 灯管发射波长 315-400nm 的长波紫外线，接近太阳光谱中的紫外线成分，适合模拟室外自然老化环境;UV-B 灯管发射波长 280-315nm 的中波紫外线，对材料具有更强的破坏性，主要用于快速筛选材料耐候性能。温度控制系统通过加热和制冷装置调节箱体内的温度，可控制在室温 +10℃ 至 80℃ 范围内，温度波动度±1℃。湿度控制系统通过湿膜加湿器或超声波加湿器调节湿度范围，可控制在 40%RH 至 98%RH 之间，湿度波动度±3%RH。冷凝喷淋系统包括水箱、水泵、喷淋头和冷凝器，用于模拟雨淋和露水的影响，喷淋压力可调节，喷淋时间间隔可通过自动控制系统设置。

试验样品根据材料种类和标准要求可分为板状试样、丝状试样、薄膜试样和成品部件等，试样尺寸通常为 75mm × 150mm 或根据标准调整。对于不同类型的材料，试验条件有所不同，例如塑料老化通常采用UV-A 光源，温度设置为 60℃，光照阶段相对湿度 50%，冷凝阶段相对湿度 98%，采用 4 小时光照/4 小时冷凝交替循环;涂料老化通常采用UV-B 光源，温度设置为 60℃，采用 8 小时光照/4 小时冷凝循环;光伏背板材料老化采用UV-A 光源，温度设置为 60℃，光照阶段相对湿度 10%，采用连续光照模式。

检测项目

检测项目主要包括外观变化、力学性能变化、光学性能变化和化学性能变化四个方面。外观变化是最直观的老化指标，通过目视观察、显微镜检查和标准比色板对比，评定试样表面是否出现泛黄、发白、粉化、开裂、起泡、脱落等现象，通常采用五级评分法或百分制评分法进行量化评估。力学性能变化包括拉伸强度、断裂伸长率、硬度、冲击强度、粘合强度等指标，这些指标的下降直接反映材料老化后的力学性能衰减。例如，塑料材料经过紫外老化试验后，拉伸强度下降率通常在 10%-50% 之间，断裂伸长率下降更为明显，可能从 300% 下降到 50% 以下。

光学性能变化主要针对透明材料和着色材料，检测项目包括光泽度、色差、透光率、雾度等指标。光泽度采用 60° 角光泽度计测定，色差采用 CIELAB 色空间测定，透光率和雾度采用透光率雾度计测定。玻璃或透明塑料经紫外老化后，透光率可能下降 10%-30%，雾度上升 5%-20%。化学性能变化包括分子量分布变化、表面基团变化、交联度变化和热性能变化等，通过红外光谱分析(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热法(DSC)等仪器分析方法，深入了解老化过程中的化学变化机理。

不同行业和材料对老化试验的检测重点不同。汽车行业重点关注内饰件的颜色稳定性、外饰件的光泽度保持率和抗开裂性能;电子电器行业重点关注绝缘材料的介电性能变化和塑料外壳的机械强度变化;光伏行业重点关注背板材料的透光率保持率和耐湿性能变化;涂料行业重点关注漆膜的附着力、耐冲击性能和抗粉化性能.

检测方法

检测方法主要分为静态暴露试验和动态暴露试验两种类型。静态暴露试验是将试样放置在试样架上静止不动，在恒定的光照、温度和湿度条件下进行老化，是最chang用的试验方法。该方法操作简单，结果稳定，适合质量控制和产品对比测试。动态暴露试验则通过旋转试样架或移动试样位置，使试样均匀接受紫外辐射，适用于对均匀性要求较高的测试或大型部件的试验。动态旋转速度通常为 1-5 rpm，确保试样各部分暴露时间一致。

试验步骤通常包括试样制备、试样检查、试验参数设置、试验运行、定期观察、性能测试和结果报告七个环节。试样制备需按标准要求切割试样尺寸，用无水乙醇清洁试样表面，确保无油污、灰尘等杂质。试样检查需记录试样初始状态，包括外观、光泽度、色差、力学性能和其他相关性能。试验参数设置根据材料种类和标准要求选择光源类型(UV-A 或 UV-B)、温度范围、湿度范围、光照/冷凝循环周期和试验总时间。

定期观察在试验运行过程中定期进行，通常每 100 小时或循环周期结束后进行一次，记录试样外观变化情况，如有明显破损或性能下降可提前终止试验。性能测试在老化试验结束后进行，按相应标准测试材料的力学、光学和化学性能变化。

为确保试验结果的可靠性，需要严格控制质量，包括紫外灯强度校准、温度湿度校准、试样均匀性控制和空白对照试验。紫外灯强度校准使用紫外辐照计定期校准灯管输出强度，每 1000 小时或灯管更换后需重新校准，辐照强度控制在标准要求的范围内。温度湿度校准使用标准热电偶和湿度传感器定期校准设备，确保温度湿度参数准确性。试样均匀性控制要求试样暴露面与辐射面平行，试样之间保持一定间距，防止遮挡影响辐照均匀性。空白对照试验可采用已知性能的标准材料与试样同时进行试验，验证试验条件的正确性和数据的可靠性。