塑料具有许多优异的性能, 在各个领域得到了广泛的应用。但塑料老化问题一直影响着塑料的应 用范围和效果。为了研究塑料老化的原因和规律, 国内外研究人员开展了自然气候暴露试验和加速自 然气候暴露试验的研究。 以往进行加速自然气候暴露试验所使用的氙灯 耐候和光稳定性试验机大多数为旋转鼓式, 即被设 计成容器内中心安放一支氙灯管, 周围是旋转试样 架, 围绕光源旋转。这种 旋转鼓在20 世纪初应用 于碳弧灯加速老化试验机中。旋转鼓式氙灯老化试 验机有各种型号, 其中一些转鼓为垂直式, 另有一些 是带有角度的。该类试验机采用不同的手段控制各 种测试参数。

近年来, 静态、平板试样安置方式的( 以下简称 为静态样架) 氙灯老化试验机已在塑料、涂料、纺织 等行业得到广泛应用。如同旋转鼓式氙灯老化试验 机一样, 这种静态样架老化试验机采用不同的手段 严格控制测试环境, 并可控制老化试验的辐照度、黑 板温度、箱内温度及相对湿度等实验参数。试验机 采用一支或多支氙灯作为曝晒光源, 试样平行安放 在光源下方, 这种方式增加了被测试样的数量。同 时电源和辐照控制系统为专利设计的, 保证曝晒的 精确性。试验机箱内的反射墙即光源反射系统被设 计成能最大限度的均匀反射辐射光和模拟自然光, 其温度和相对湿度的控制装置也是专利设计, 以保 证试验的稳定性和一致性。

测试条件

氙灯老化试验机内设有日光滤光片, 控制辐射 到试样表面上波长为 340 nm 的光的辐照度为 0. 55 W/ m 2 , 黑板温度为 63  时, 日光照射 102 min; 随机 温度时日光照射和喷淋 18 min; 每周更换一次试样 位置。静态样架氙灯老化试验机的相对湿度控制约 为15% , 旋转鼓式氙灯老化试验机的相对湿度控制 为50% 。曝晒循环周期为2000 h。

老化测量

老化测量采用积分球分光光度计的反射模式, 采用 D65 照明、10观察角、大范围测量、包含反射和 紫外光源测量。塑料的老化情况用黄色指数( b) 表征。透明材料测量时需衬有白色的校准板。 同时, 每隔一定时间需测量裂纹的数量, 当塑料 表面的裂纹达到 10 条时, 应取出该试样并记录老化 时间。其余试样按上述方式进行, 直到所有被测试样出现10 条裂纹。