高分子材料在加工、貯存和使用過程中，易受到各種氣候環(huán)境的影響，不可避免的出現(xiàn)老化現(xiàn)象。為延緩材料的老化，研究各類氣候環(huán)境對(duì)材料性能的影響，往往通過戶外曝曬來預(yù)測(cè)其使用壽命，然而該類試驗(yàn)周期長(zhǎng)、變量多，難以在研發(fā)早期發(fā)現(xiàn)問題。因此，實(shí)驗(yàn)室通常采用加速老化試驗(yàn)?zāi)M和強(qiáng)化戶外環(huán)境因素，縮短開發(fā)周期，以適應(yīng)當(dāng)前各種材料及產(chǎn)品高速迭代的需求。
眾所周知，大部分高分子材料的老化因素主要是光照、溫度、濕度的協(xié)同作用：具有較強(qiáng)能量的短波紫外線被大分子鏈吸收后，會(huì)按自由基機(jī)理進(jìn)行分解，同時(shí)環(huán)境溫度和濕度會(huì)促使該進(jìn)程，使得高分子材料出現(xiàn)粉化、滲析、開裂、變形等缺陷。
而在實(shí)際使用過程中，自然環(huán)境條件復(fù)雜多變，各種因素也不局限與光、熱、水等幾方面，因此造成產(chǎn)品老化現(xiàn)象往往都是多種環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。
氙燈老化試驗(yàn)被認(rèn)為是目前模擬性最好的一種人工氣候老化試驗(yàn)方法。可用于新材料的選擇、改進(jìn)現(xiàn)有材料或評(píng)估材料組成后耐用性的變化測(cè)試，可為產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制和材料篩選提供相應(yīng)的模擬測(cè)試環(huán)境和加速測(cè)試，能充分模擬在不同條件下，材料暴露在陽光下所產(chǎn)生的變化。氙燈試驗(yàn)光源在紫外區(qū)和可見光區(qū)的光譜能量分布與太陽光的光譜能量分布近似（見圖1），氙燈發(fā)出的輻射經(jīng)過濾光器，過濾掉波長(zhǎng)290nm以下較短的紫外光波和波長(zhǎng)1200nm以上的紅外光波，使到達(dá)試樣表面的光譜接近太陽光譜（見圖2）。
圖1 氙燈光源模擬光譜波長(zhǎng)范圍
圖2 實(shí)驗(yàn)室不同光源與太陽光譜對(duì)比
因此，采用氙燈光源模擬陽光照射的效果，用箱內(nèi)純水噴淋模擬雨水與露水，并通過軟件控制熱能變化，使得被測(cè)材料放置于特定溫度下的光照與潮氣交替的循環(huán)程序中進(jìn)行測(cè)試，數(shù)天或數(shù)周就可以再現(xiàn)戶外幾個(gè)月甚至幾年出現(xiàn)的老化，通過采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)幫助人們選擇新材料、改造現(xiàn)有材料。
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