紫外老化测试中的三种UV灯管类型
高分子材料在实际使用过程中不可避免地要受到光照，例如在室外使用时会长时间暴露在阳光下，或者在玻璃窗后暴露在阳光下。即使在室内使用，一些白色或浅色的电子电器外壳（如白色ABS、PC/ABS）经过长时间使用后也会变黄、变色。除了光照外，使用环境中的氧气、热量、湿度等因素也会对材料的颜色和性能产生很大影响。因此，在材料用于此类或类似环境条件之前，评估光、氧气、热量、湿度等气候应力对其外观和性能的影响非常重要。
光、氧、热（温度）、湿度（水分）是影响高分子材料老化的四个最基本因素。对于光而言，太阳光中的紫外线通常是引起材料光老化的主要原因。这是因为太阳光中的紫外线波长短、能量大、吸光度强；光老化过程中，除了特定条件下（电晕、电子辐照等）产生的臭氧外，空气中的氧气也会进一步加强材料的老化降解作用；而且当环境温度（热）升高时，光对材料的破坏作用也会增大，即温度会大大加速光老化的进程；室外降雨往往使材料表面温度急剧下降，产生冷热冲击带来材料的应力腐蚀，而室内空气湿度或室外露水往往会在材料上停留较长时间，造成更为严重的吸湿现象。
上述四种因素中的任何一种都可能引起材料老化，而在高分子材料的实际使用环境中，往往几种因素同时发生，对材料的损害比单一因素更大。因此，在高分子材料应用前，为了评估产品在实际使用中的寿命，通常会在实验室进行实验室光源加速老化试验，评估光、氧、热、湿度等对材料性能的影响，以保证产品的可靠性。
紫外老化试验是评价聚合物材料耐光老化性能的试验方法，通常在实验室中采用紫外加速老化试验箱进行测试。紫外老化试验箱可以通过设定试验条件模拟使用环境中的阳光中的紫外线、氧气、温度和湿度，在短时间内（数周或数月）即可获得可重复、可靠的老化试验数据，广泛应用于材料开发和产品可靠性验证。
紫外老化试验主要包括光照、凝露和喷水三种模式。光照阶段用于模拟自然环境中的白天，光照时可控制光照强度和温度；凝露阶段用于模拟夜晚样品表面结露现象，凝露阶段关闭紫外灯（暗态），只控制试验温度；喷水阶段通过对样品表面不断喷水来模拟雨天环境。
紫外加速老化试验中常用的紫外灯有三种，分别是UVA-340和UVA-340。这三种灯发出的光都是紫外光，但它们的光谱分布和发出光的总能量不同。因此，在试验时，应根据实际情况选择合适的灯进行模拟试验：
UVB-313灯管可产生短波紫外线，比UVA灯管能更快使材料老化，从而达到加速老化的目的，广泛应用于耐久材料的快速、省时测试。UVA-340灯管的光谱分布与室外太阳光的紫外波段相似，一般用于常规室外产品的光老化试验。UVA-351灯管可模拟太阳光透过玻璃窗的紫外部分，主要用于室内产品的紫外老化试验评估。
在实际应用中，需要进行紫外老化试验的高分子材料及制品主要有：塑料、橡胶、涂料、胶粘剂、纺织品及其他合成纤维等。试验的标准有ASTM G-151、ASTM G-154、ASTM C1501、ASTM C1442、ISO 11507、GB/、GB/、GB/、GB/、GB/、GB/、GB/、GB/、GB/ ...
但需要注意的是，紫外老化试验箱的光源只是模拟太阳辐射中的紫外线部分，实际使用中，太阳光中可见光、红外光等其他波长的光对材料老化的影响也是不可忽略的，因此氙灯老化试验箱的模拟更接近太阳光，至于老化试验箱的选择，则要根据实际需求而定。
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在实际生产生活中，不同的高分子材料及其制品所处的环境条件是不一样的。因此，在不同的应用场景中，对所用材料的抗老化要求也是不一样的。例如：（1）有的客户需要解决材料在储存过程中的变色、老化问题；（2）有的客户需要解决材料在挤出造粒、注塑等加工过程中的黄变等老化问题；（3）有的客户需要解决产品在高温环境下长期使用过程中的长期热氧老化问题；（4）有的客户需要解决产品在户外使用环境下的耐久性问题等。但不同的客户对同一种材料的抗老化要求也是不一样的。例如有的客户需要解决高温下不同时间段的热氧老化问题；有的客户需要解决户外使用条件下不同时间段的耐候性问题等。总之，对材料抗老化的要求各不相同。
例如在实际应用中，为了改善和增强塑料及其制品的光稳定性，必须添加耐候功能助剂如紫外线吸收剂、紫外线屏蔽剂、受阻胺光稳定剂等。但实际情况是，仅使用一种助剂并不能达到预期的抗老化效果，往往需要多种助剂组合才能达到目的。 但是，（1）不同的聚合物材料，其结构特点各有不同；（2）实际应用环境不同；（3）抗老化助剂的作用、特点和优势各有不同；（4）不同助剂与材料的相容性及其在材料中的迁移情况并不相同；（5）助剂本身的加工耐性、稳定性、环境友好性、成本效益等各有不同，助剂之间的协同作用也不同（甚至是反协同作用）；（6）材料配方中其他材料组分或助剂与抗老化助剂的相互作用和影响也不同……因此，做好一种材料或产品的抗老化是一项系统工程，需要权衡和考虑各种影响因素，选择出适用于某种材料或产品的高效抗老化体系。
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（王生：）
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