您是否擔(dān)心因光老化導(dǎo)致材料的降解或顏色變化？我們需要首先從了解材料的講解開始

材料的降解：

       當(dāng)我們尋找材料降解的定義時，百科提供了一個很好的定義：

       材料降解是聚合物分子鏈被分裂成較小部分的反應(yīng)過程。根據(jù)聚合物降解時所受的作用及反應(yīng)機(jī)理不同，通常分為熱降解、氧化降解、機(jī)械降解、化學(xué)降解和生物降解等類型。

降解會導(dǎo)致材料發(fā)生開裂，變形，褪色，這些變化通常是不希望發(fā)生的。但例如生物降解，人為故意降低聚合物的分子量以便進(jìn)行回收，反而是大家所希望發(fā)生的。以上材料降解的特性變化通常稱之為“老化”。

常見的幾種材料講解現(xiàn)象

       光降解、熱降解、溶劑分解、臭氧分解和氧化只是導(dǎo)致聚合物降解的一些因素。重要的一點是，所有這些不同的降解機(jī)制都會導(dǎo)致聚合物性能發(fā)生變化，材料進(jìn)而導(dǎo)致強(qiáng)度、脆化、顏色或其他的性能的組合變化。

應(yīng)該進(jìn)行什么樣的加速測試？

       這是耐候老化測試最關(guān)鍵的問題之一，目前沒有任何一個測試方法可以通用的幫助企業(yè)解決所有問題，同時，測試結(jié)果的解釋通常由客戶決定。但是，我們可以根據(jù)收集的信息類型提供一些有關(guān)加速測試選擇的指導(dǎo)。在這里，美國Q-Lab公司提供了一個不同的老化和腐蝕加速測試類型矩陣（見表1），可以幫助在耐候老化測試中指向正確的方向。

表1：不同的老化和腐蝕加速測試類型矩陣

       • 質(zhì)量控制

       • 認(rèn)證/驗證

       • 相關(guān)性

       • 壽命預(yù)測

       每個類型都以其所需要的信息類型、測試的典型時間、比較基礎(chǔ)以及測試可能用于哪種研究和開發(fā)或認(rèn)證計劃來區(qū)分。所有級別的測試共同的一件事是它們都是定向的決策工具—幫助客戶就采用的材料，如何降低與這些相關(guān)的風(fēng)險以做出明智決策的選擇。

       美國Q-Lab是一家材料耐久性測試產(chǎn)品的供應(yīng)商，在Q-Lab，如果客戶想要進(jìn)行實際老化測試，我們經(jīng)常建議客戶需要進(jìn)行相關(guān)戶外曝曬測試，以便為客戶在使用Q-SUN氙燈老化試驗箱和QUV紫外老化試驗箱進(jìn)行加速老化測試時提供相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這是一個全面且合理的建議。但確定與戶外性能的相關(guān)性對于實現(xiàn)客戶的測試目標(biāo)并不總是至關(guān)重要的。

佛羅里達(dá)戶外曝曬和Q-SUN氙燈老化試驗箱測試

       前兩層的質(zhì)量控制 (QC) 和認(rèn)證/驗證都是通過/未通過或“篩選”測試。通常這些測試可能是針對特定服務(wù)和環(huán)境制定的，但設(shè)計往往沒有考慮到現(xiàn)實生活中會與室外實際壽命的相關(guān)性存在一些差異。

質(zhì)量控制

       QC測試通常使用不切實際的條件，如進(jìn)行紫外老化加速測試的時候紫外老化試驗箱使用UVB燈管、三倍太陽光強(qiáng)的高輻照度，酸性鹽霧這種更高強(qiáng)度的環(huán)境來測試樣品。這些測試時間通常很短，有明確的時間范圍，通常應(yīng)用到以時間或劑量衡量的合格規(guī)范。 企業(yè)在這里做出的決定通常是檢驗生產(chǎn)材料是否合格，當(dāng)然這些類型的測試也有助于研究，因為它們可以快速篩選出成功/失敗的產(chǎn)品。有效QC測試的關(guān)鍵在于它具有高度的可重復(fù)性和再現(xiàn)性。QC測試可能會在公司或整個供應(yīng)鏈中廣泛使用，因此結(jié)果也比較可靠。

       在老化測試方面，Q-Lab公司生產(chǎn)的QUV紫外老化試驗箱是所有技術(shù)中的，這也是為什么沒有人質(zhì)疑它是“世界上使用泛的老化測試儀”的原因之一。

QUV紫外老化試驗箱

認(rèn)證或驗證

       認(rèn)證或驗證和質(zhì)量控制測試是類似的，但它們通常持續(xù)時間更長，并且通常是來自買家的要求。這些測試可能包括材料規(guī)格中的通過/失敗標(biāo)準(zhǔn)，以及包括與已知對照或參考材料的比較。因為這些測試是買家或整個行業(yè)接受符合的材料所必需的要求，所以它們可以在新材料的開發(fā)和驗證過程中提供有價值的輸入信息。

相關(guān)性

       相關(guān)性測試大大提高了測試的復(fù)雜性，必須將加速老化測試數(shù)據(jù)與戶外暴露的結(jié)果進(jìn)行比較。相關(guān)性測試不僅會得到通過/失敗信息，還可以得到材料按等級排序的數(shù)據(jù)，這是非常強(qiáng)大的信息資源。這種類型的數(shù)據(jù)可以對不同材料的老化性能進(jìn)行比較排序。

       在實驗室采用如紫外老化試驗箱或氙燈老化試驗箱進(jìn)行測試和在戶外曝曬如佛羅里達(dá)或亞利桑那等戶外環(huán)境中，測試收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行材料相關(guān)性信息的比較，對產(chǎn)品決策有至關(guān)重要的幫助，因為它為材料選擇、實驗室測試驗證和保修風(fēng)險評估等決策都提供了有效參考的依據(jù)。對材料進(jìn)行相關(guān)性測試，可完成產(chǎn)品保修風(fēng)險評估。為了與真實結(jié)果相比而犧牲一定程度的加速，以更真實的光、熱、水和其他風(fēng)化和腐蝕力對樣品測試。企業(yè)通常不僅需要有足夠的耐心來收集多年的戶外數(shù)據(jù)來驗證加速測試，而且還需要面對加速測試時間的增加和測試方向的開放。

壽命預(yù)測

       不僅可以在產(chǎn)品順序方面進(jìn)行關(guān)聯(lián)，還可以提供定量加速因素。測試結(jié)果是高度針對材料的，同時需要多年的戶外測試數(shù)據(jù)。出于這個原因，除了擁有多年產(chǎn)品數(shù)據(jù)和現(xiàn)場經(jīng)驗的企業(yè)之外，只進(jìn)行實驗室加速測試對產(chǎn)品服務(wù)環(huán)境中的壽命進(jìn)行預(yù)測是不切實際的。例如很多人想知道“實驗室中的設(shè)備測試多少小時等于戶外五年”，但影響材料老化的加速因子分為材料本身特性和外在環(huán)境，除去環(huán)境因素，還有材料本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理形態(tài)、分子量和分子分布、雜質(zhì)都會影響材料的老化速率，通常這個結(jié)果無法通過特定的加速因素或“某個神奇的系數(shù)”得到一個統(tǒng)一的答案。

結(jié)論

       通過美國Q-Lab公司開發(fā)的匯總不同級別加速老化測試矩陣，包括用于質(zhì)量控制和資格/驗證的篩選通過/失敗測試；產(chǎn)生可與室外結(jié)果進(jìn)行比較的排序數(shù)據(jù)的相關(guān)測試；和材料特定的預(yù)測測試。這些方法都可以給企業(yè)對產(chǎn)品的決策提供有用的測試數(shù)據(jù)，在這個框架內(nèi)，我們結(jié)合企業(yè)需求，可以對測試計劃提供有用的指導(dǎo)。羅中科技是美國Q-Lab的代理商，在加速老化測試方面有著多年的行業(yè)經(jīng)驗，如您有任何問題，可隨時聯(lián)系我們以獲得專業(yè)的技術(shù)支持和服務(wù)。