人工加速老化和自然老化的區(qū)別解析

上海千實(shí)精密機(jī)電科技有限公司是一紡織測(cè)試儀器生產(chǎn)廠家，研發(fā)工程師表示，人工加速老化和自然老化測(cè)試結(jié)果間的相關(guān)性問題一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點(diǎn)。一般來說，工業(yè)上要求快速地得出老化測(cè)試結(jié)果，同時(shí)要求實(shí)驗(yàn)室人工加速老化和自然老化測(cè)試結(jié)果間有較好的相關(guān)性，然而實(shí)際上這兩個(gè)要求是相互矛盾的。人工加速老化方法使用比實(shí)際環(huán)境更高的測(cè)試溫度、更短波長(zhǎng)光源、更大的輻照強(qiáng)度，在加速材料老化進(jìn)程的同時(shí)，降低了與自然條件材料老化結(jié)果的相關(guān)性。
自然老化和人工加速老化各有自己的優(yōu)勢(shì)和不足，這也是一直是人們?cè)谘芯康奶卣?，在很多的地方需要用老化測(cè)試，由于生產(chǎn)的周期和市場(chǎng)變化等因素，長(zhǎng)時(shí)間的自然測(cè)試不太科學(xué)，必須要做到快速有效的測(cè)試，Atlas紫外光老化試驗(yàn)箱滿足市場(chǎng)需求，通常作為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)試驗(yàn)儀器。為此，標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)研發(fā)工程師就人工加速老化和自然老化做下對(duì)比分析。
本實(shí)驗(yàn)選用了環(huán)氧涂料、聚氨酯涂料以及聚酯涂料，分別進(jìn)行戶外自然曝曬和紫外人工加速老化實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)中樣品光澤和顏色的變化。

戶外自然曝曬實(shí)驗(yàn)
由于各地戶外自然曝曬的情況很不相同，為了準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，這里選擇了三種不同的典型氣候類型：亞熱帶氣候（佛羅里達(dá)的邁阿密）、沙漠氣候（亞利桑那的鳳凰城）和美國(guó)北方工業(yè)型氣候（俄亥俄州的克里夫蘭）。
戶外自然曝曬嚴(yán)格按照ASTM G7《非金屬材料的戶外自然曝曬試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。被測(cè)試樣的背板為厚1.6mm的夾板，試樣架45°，朝南。
人工加速老化實(shí)驗(yàn)
人工加速老化測(cè)試按照ASTM G154《非金屬材料的紫外老化測(cè)試方法》執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)設(shè)備為紫外加速老化試驗(yàn)機(jī)。該試驗(yàn)箱具有閉環(huán)反饋回路系統(tǒng)控制，可設(shè)定并控制UV光輻照強(qiáng)度。試驗(yàn)使用UVA-340紫外燈管，光強(qiáng)峰值為343nm，截止點(diǎn)為295nm。為了排除不同溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，測(cè)試溫度統(tǒng)一設(shè)定在50℃。
實(shí)驗(yàn)分別在三種不同的循環(huán)條件下測(cè)試：
條件1：4h紫外光照射，4h冷凝；UVA-340燈管的輻照點(diǎn)控制在0.83W/（m2*nm）@340nm；整個(gè)測(cè)試循環(huán)溫度控制在50℃。本測(cè)試循環(huán)中紫外的輻照強(qiáng)度相當(dāng)于夏天正午的太陽(yáng)光照。
條件2：4h紫外光照射，4h冷凝；UVA-340燈管的輻照點(diǎn)控制在1.35W/（m2*nm）@340nm；整個(gè)測(cè)試循環(huán)溫度控制在50℃。條件2與條件1基本類似，但輻照度更強(qiáng)。
條件3：4h紫外光照射（100％紫外輻照，無冷凝，無暗周期）；UVA-340燈管的輻照點(diǎn)控制在1.35W/（m2*nm）@340nm；整個(gè)測(cè)試循環(huán)溫度控制在50℃。