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氙灯老化试验机在塑料品质管控方面的应用


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氙灯老化试验机在塑料品质管控方面的应 用
一、概述 太阳光是造成塑料、纺织材料、涂料以及其它原材料破坏的主要原因,而其中短波的紫外光 已经被证实是造成此类破坏的主要因素。 人工加速气候老化试验方法是用来定量太阳光中紫 外线的含量。它可以设定不同的值,可以模拟出类似于太阳光在夏日、冬日以及透过普通窗 户和透过汽车玻璃的滤光。 人工加速气候老化试验广泛应用于科研、发展、质量检测和材料试验等方面。通过光电辐射 可得到不同波长的紫外光谱,在不同的场合模仿太阳光和太阳光引起破坏的各种光源。 二、老化仪测试机理及太阳光谱 1.机理:紫外线人工老化加速测试仪是模拟在不同条件下太阳光中的紫外线以及其它气候 因素。 在规定照射面积上一定量的照射强度和规律性的气候模拟, 以寻求与自然界自然破坏 相符合的一种方法。 通过增强辐射强度和适当调整气候变化大大加速了测试时间, 能较快速 的反映材料的老化性能。 2.在不同条件下的光谱分析

(1)太阳光按不同能量分为紫外光,可见光以及红外光如图 1 所示为夏季(7 月)正午的太阳 光谱图。由图可知红外光由于波长太长而在下图未能显示出来。其波长分布范围为 760nm 以上。而可见光波长范围为 400~~760nm.。紫外线波长范围为小于 400nm。
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国际光电委员会(CIE)将紫外线光谱分为三个区域:UV-A,波长为 315~~400nm;UV-B,波 长为 280~~315nm,UV-C,波长小于 280nm,如图 1 所示。对材料破坏造成影响的 UV 波长 区域如下表所示: (2)季节对 UV 辐射强度的影响 由于 UV 很容易被空气尘埃,水气等吸收或减弱,UV 照射会随太阳距离地球远近而不同,在冬 季由于太阳距离地球变远,这种对 UV 吸收或减弱的因素会增强;同样在夏季则使得 UV 照 射变得更加强烈。如图 2 所示为季节对 UV 辐射强度的影响,通过图表我们更直观地看出 UV 辐射强度在 12 月以及 3 月和 7 月的区别。 (3)玻璃吸收对 UV 辐射强度的影响 由于光通过玻璃后有部分能量将玻璃所吸收或反射,下图 3,图 4 为太阳光通过普通玻璃和 汽车玻璃的谱图。 三、在 UV 测试时常用灯管谱图与太阳光谱对比。

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在过去的几十年内紫外线萤光灯的测试条件有了很广泛的应用,最常用的灯管型号为 UVA 型和 UVB 型。它们都与太阳光谱不完全吻合,只是与太阳光谱中对材料破坏部分的光谱相 当。并且可以模拟短波,下面为最常用的两种灯管。 如图所示,UVA-340,在紫外线区域与太阳光谱,有很好的吻合性,而 UVB-313 更适合应用 于快速以及由短波紫外红造成破坏的材料测试。 四、我们 UV 老化仪基本功能及特点 我们 UV 老化仪具备老化测试必需的基本各项功能。 概括说来有如下几个特点: 1、可根据高度材料不同更换不同波长的荧光灯。
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2、根据地所测材料的使用环境设置不同的辐射强度和辐射量,调整暴晒与冷凝以及喷水周 期。 3、全自动程序化控制,能自动准确地记录各项参数。 4、我司 UV 满足如下标准(涂料检测用) : 1) 、ASTM-G53 非金属材料的光/水暴露。 2) 、ASTM-4587 漆的光/水暴露。 3) 、ASTM-4799 沥青尾顶材料化老化分析。 五、几点说明

1.UV 老化仪是用于模仿因水和太阳光的紫外线引起的老化,而不是用来模仿因当地大气污 染引起的老化。 2.操作条件的不同会导致测试结果的变化。因此,除非说明具体的操作条件,否则制定的测 试结果无任何意义。 3.由于阳光和水份对材料的影响因地点、纬度、节气等不同而产生不同的效果,因此当比较 试验结果与自然老化结果时,实验报告一定要详细说明暴露的自然条件。 4.由于材料使用地点的不同,即使实验结果相同其使用寿命也可能不同,实验数据是用来评 价材料老化性能的优劣,与实际使用情况并无直接的对应关系。

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