太陽(yáng)光對(duì)產(chǎn)品有何影響？

    氣候和陽(yáng)光輻照是損害涂料、塑料、油墨及其他 高分子材料的主要原因，這種損害包括失光、褪色、 黃變、開裂、脫皮、脆化、強(qiáng)度降低及分層。即使是室 內(nèi)的光及通過玻璃窗透射的太陽(yáng)光也都會(huì)使一些材 料老化，比如引起顏料、染料等褪色或變色。由于太陽(yáng)輻射具有熱輻射和光化學(xué)效應(yīng)的雙重作用，因此高溫試驗(yàn)不能替代太陽(yáng)輻射試驗(yàn)，純粹的紫外輻射和紅外輻射也不能代替太陽(yáng)輻射試驗(yàn)。

    紫外光譜與太陽(yáng)光譜的區(qū)別

    紫外光是電磁波譜中波長(zhǎng)從0.01~0.40微米輻射的總稱，不能引起人們的視覺。紫外光被劃分為A 射線、B 射線和C 射線(簡(jiǎn)稱UVA、UVB 和UVC)，波長(zhǎng)范圍分別為400-315nm，315-280nm，280-190nm。

    太陽(yáng)輻射主要集中在可見光部分（0.4～0.76μm），波長(zhǎng)大于可見光的紅外線（>0.76μm）和小于可見光的紫外線（<0.4μm）的部分少。在全部輻射能中，波長(zhǎng)在0.15～4μm之間的占99%以上，且主要分布在可見光區(qū)和紅、紫外區(qū)，可見光區(qū)占太陽(yáng)輻射總能量的約50%，紅外區(qū)占約43%，紫外區(qū)的太陽(yáng)輻射能很少，只占總量的約7%。

    簡(jiǎn)單說，太陽(yáng)光輻射覆蓋的范圍更全面。

    光照輻射老化測(cè)試

    光照輻射一般分為戶外暴曬測(cè)試和人工加速老化測(cè)試兩大類。戶外暴曬，顧名思義就是把待測(cè)樣品暴露在自然條件下，充分享受上天的陽(yáng)光與雨露的恩澤，來(lái)驗(yàn)證材料的性能。這種方式的好處就是測(cè)試結(jié)果更接近于真實(shí)情況，而且便宜、易于操作。在美國(guó)的佛羅里達(dá)和亞利桑那就有大型的戶外暴曬試驗(yàn)場(chǎng)。
    佛羅里達(dá)州和亞利桑那的亞熱帶老化曝曬不僅是真實(shí)的，也是加速的。佛羅里達(dá)州一年的陽(yáng)光可產(chǎn)生在其他地方進(jìn)行好幾年的老化。佛羅里達(dá)測(cè)試場(chǎng)陽(yáng)光輻照強(qiáng)度大, 每年的紫外線強(qiáng)、全年高溫、雨量充沛且濕度高。正是這種紫外線、濕度和高溫的協(xié)同效應(yīng)使邁阿密成為戶外環(huán)境中測(cè)試材料耐久性的理想之地。 這種陽(yáng)光充足、潮濕和溫暖的極端氣候已證明對(duì)某些類型的測(cè)試特別有用，包括：
    顏色變化、褪色和光澤損失
    開裂、剝落、粉化和起泡
    機(jī)械的強(qiáng)度損失和物理降解
    濕度敏感性產(chǎn)品如涂料、建筑材料、以及一些塑料
    生物降解，包括霉、霉菌、真菌和藻類
    加速腐蝕測(cè)試
    各種不同的曝曬技術(shù)
    在佛羅里達(dá)，各種樣品安裝和曝曬技術(shù)可用于自然和戶外加速曝曬測(cè)試：

    直接曝曬：

    直接曝曬用于測(cè)試許多戶外用材，如工業(yè)涂料等。 把樣品牢固安裝好，讓前表面朝向太陽(yáng)。不同的曝曬角度和安裝方法適合不同的應(yīng)用。

    玻璃框下曝曬：

    這種曝曬方式用于測(cè)試室內(nèi)材料，如紡織品和印刷油墨等。樣品放置在3毫米厚的玻璃下面，玻璃將過濾掉短波紫外線。曝曬通常以45度角進(jìn)行。

    黑箱曝曬：

    這些測(cè)試可再現(xiàn)車輛水平表面上的狀況，包括高溫和潮濕。  玻璃黑箱下的曝曬適用于測(cè)試汽車內(nèi)飾材料。

    AIM 箱 (汽車內(nèi)飾材料)：

    這種玻璃下曝曬可模擬汽車內(nèi)部環(huán)境和適合安裝較大部件（如儀表板)。 AIM箱有太陽(yáng)跟蹤功能。

    鹽霧加速戶外腐蝕： 

    鹽霧直接曝曬可以產(chǎn)生快速而真實(shí)的腐蝕，尤其是對(duì)有涂層的金屬。

    霉菌測(cè)試：

    在佛羅里達(dá)進(jìn)行的曝曬測(cè)試中，面板通常是朝北90度角，垂直放置以減少陽(yáng)光，降低表面溫度并增加濕度。.  此外，樣品可放在植被附近或植被下面，以促進(jìn)霉菌生長(zhǎng)。
    就連傳統(tǒng)的醬油行業(yè)都在使用，好醬油是曬出來(lái)的，曬足180天。（注意：我們這里不是醬油廣告，我們都是打醬油的）
    但是大部分制造商不愿意等上幾年的時(shí)間來(lái)觀察一種新的改良的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否真的得到改進(jìn)，所以室內(nèi)人工加速老化的方式是大家更能接受的，畢竟時(shí)間就是金錢，加班熬夜都是為了項(xiàng)目趕進(jìn)度。人工加速老化又基本分為：紫外輻射老化測(cè)試和模擬太陽(yáng)光譜輻射老化測(cè)試。
    紫外輻射與太陽(yáng)光輻射測(cè)試的區(qū)別
    現(xiàn)實(shí)工作中，進(jìn)行上述測(cè)試都是參照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。常見的標(biāo)準(zhǔn)，比如有：ASTM G154（使用熒光紫外線設(shè)備對(duì)非金屬材料進(jìn)行曝露的測(cè)試方法),ASTM G155(使用氙弧燈設(shè)備對(duì)非金屬材料進(jìn)行曝露的測(cè)試方法）以及GB2423.24(模擬地面上的太陽(yáng)輻射)：等同IEC60068-2-5。

    整理部分標(biāo)準(zhǔn)清單如下：

    人工加速光老化試驗(yàn) 
    氙弧燈老化試驗(yàn)（ASTMG155，ASTMD4459，ASTMD2565，ASTMD6695，ISO4892-2，ISO11341，ISO105-B02，ISO105-B04，ISO105-B06，ISO4665，ISO3917，GB/T1865，GB/T16422.2,SAEJ2412，SAEJ2527等） 
    氙燈測(cè)試(高輻照度試驗(yàn)（ASTMG155,NESM0135中1-2-1A，2-2-1，NESM0141等）
    熒光紫外燈老化試驗(yàn)（ASTMG154，ASTMD4329，ASTMD499，ASTM D5208，ASTMD4587，ISO 4892-3，ISO11507，SAEJ2020，GB/T16422.3，GB/T14522等） 
    金屬鹵素?zé)衾匣囼?yàn)（DIN75220，IEC60068-2-5，ISO9022-9，ISO12097-2，MILSTD810F等） 
    紅外燈老化試驗(yàn)（NES M0131，PV2005等） 
    陽(yáng)光碳弧燈老化試驗(yàn)箱（GB/T16422.4、ISO4892-4、ASTMG152、JIS B7753、JIS D0205等） 
    紫外碳弧燈老化試驗(yàn)箱（JIS L0842 2004、AATCC16方法1、JISA1415 1999，TSL0601G等
    紫外輻射
    根據(jù)ASTM G154的介紹，UV（紫外）不能模擬全光譜太陽(yáng)光。它的原理是，對(duì)于曝露在室外的經(jīng)久耐用的材料，紫外線的短波段波長(zhǎng)300~400nm 是引起老化損害的主要原因。從下圖可以看出，在紫外線的短波區(qū)域，即從365nm 到太陽(yáng)光的波段，UV熒光燈能很好地模擬太陽(yáng)光，然而，對(duì)于長(zhǎng)一點(diǎn)的波長(zhǎng)它將無(wú)能為力。
    UV測(cè)試主要使用熒光燈紫外燈來(lái)模擬紫外光測(cè)試，根據(jù)光譜能量分布來(lái)看，UV燈分為：UVA-340，UVA-351和UVB-313。
    UVA-340：主要用途是模擬太陽(yáng)光紫外部分中的中短波長(zhǎng)范圍，一般用于戶外產(chǎn)品的光老化試驗(yàn)。
    UVA-351：主要用途是模擬經(jīng)過窗玻璃過濾后的太陽(yáng)光紫外部分中的中短波長(zhǎng)范圍，一般用于室內(nèi)產(chǎn)品。
    UVB-313：它們發(fā)射出相當(dāng)多的300nm以下的輻照，而300nm為名義上的太陽(yáng)輻照的截至波長(zhǎng)。這將會(huì)引發(fā)一些在戶外不會(huì)發(fā)生的老化現(xiàn)象。不推薦使用這種燈來(lái)模擬太陽(yáng)光。這種測(cè)試主要廣泛用于加速材料的耐久性測(cè)試，作為兩種或以上材料的定性對(duì)比。
    UVA-340的輻照度：
    0.68W/m^2@340nm相當(dāng)于夏季正午的陽(yáng)光，得到快速效果。
    1.38W/m^2@340nm兩倍于太陽(yáng)值，得到快速效果。
    0.35W/m^2@340nm相當(dāng)于三月/九月的日光，適合普通測(cè)試或較低UV光強(qiáng)的測(cè)試。
    其他一些常見UV測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)如：ISO4892.3,GB16422.3,也都UV測(cè)試有比較詳細(xì)的介紹.但是哪種標(biāo)準(zhǔn)合適,還要根據(jù)產(chǎn)品要求,客戶要求來(lái)衡量.
    太陽(yáng)光輻射
    由于UV測(cè)試沒有考慮到太陽(yáng)光譜中的可見光和紅外部分，所以很多國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)都比較推薦太陽(yáng)光的輻射測(cè)試，比如ASTM     G155,GB2423.24,IEC60068-2-5等。氙弧燈(Xenon Arc )是常見的用來(lái)模擬太陽(yáng)光譜的光源，它可好地模太陽(yáng)光的所有光譜，可產(chǎn)生紫外線、可見光和紅外線。
    IEC60068-2-5和GB2423.24標(biāo)準(zhǔn)中有明確的測(cè)試要求，但是跟ASTM G155的明顯區(qū)別就是沒有對(duì)光源的濾光裝置進(jìn)行說明.
總輻射能量為1.12KW/m^2+/-10%,試驗(yàn)程序有三種：
    A：其試驗(yàn)條件接近于嚴(yán)酷的自然條件,主要用于評(píng)價(jià)太陽(yáng)輻射對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的熱效應(yīng).
    B：每循環(huán)的光照時(shí)間比A長(zhǎng),適合于評(píng)價(jià)太陽(yáng)輻射對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的綜合效應(yīng)(兼顧熱效應(yīng)和光化學(xué)效應(yīng)).
    C：一種經(jīng)過簡(jiǎn)化的試驗(yàn),忽略了周期性熱應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的影響效應(yīng),因此一般只適用于評(píng)價(jià)太陽(yáng)輻射對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的光化學(xué)效應(yīng),而不適用于評(píng)價(jià)太陽(yáng)輻射對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的熱效應(yīng).
    ASTM G155 中寫道,雖然氙弧燈能發(fā)出的光譜非常接近太陽(yáng)光的光譜,但是它同時(shí)也發(fā)射出低至270nm的短波紫外光,以至于不能很好的模擬地球表面自然暴露.因此,氙弧光燈產(chǎn)生的光譜必須經(jīng)過過濾來(lái)減少不需要的光譜成分，使用不同類型的玻璃濾光器可得到不同的光譜。濾光器的使用取決于被測(cè)材料和材料的終使用條件，不同過濾器過濾的光譜中紫外線短波段的量不同，這將在很大程度上影響老化的速度和類型。經(jīng)常使用的濾光器有3種類型：日光、窗玻璃、紫外延伸過濾器。
    日光過濾器通常被用來(lái)模擬戶外暴露。窗玻璃被設(shè)計(jì)用來(lái)測(cè)試室內(nèi)光穩(wěn)定性，這種過濾器產(chǎn)生的一種光譜與透過玻璃的太陽(yáng)光光譜非常相似。某些測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求一種光譜包含短波紫外線，比太陽(yáng)短波截止點(diǎn)（295nm）還短的波長(zhǎng)，擴(kuò)展紫外線過濾器過濾器提供這種光譜。盡管這種過濾器提供不切實(shí)際的紫外線短波段，但它們往往提供更快的測(cè)試結(jié)果。