高分子材料通常分為塑料、橡膠、纖維、涂料和膠黏劑五大類，也就是我們所說的五大合成材料。它們在戶外使用時，長期暴露于戶外環境下，受到太陽光（特別是290nm-400nm波長范圍內的紫外線）照射、氧氣、雨水、露水等因素的作用，極易發生如褪色、發脆、變硬、發粘、表面龜裂以及機械性能變差等老化現象，致使其提前失去原有功能和使用價值。

老化后塑料夾子示意圖

因此，為了使這些材料在戶外使用的時間更長，就必須對這些材料進行耐候改性。那么，想要判定這些高分子材料在戶外環境下的耐候性能到底怎么樣，這時就需要對其進行評價。今天，就給大家介紹一款高分子材料耐候性能評價的利器—氙燈老化試驗箱。

 

氙燈老化箱示意圖

什么是氙燈老化箱？
氙燈老化試驗箱，是老化試驗設備中的一種，采用氙燈為光源，通過模擬自然陽光中的太陽光輻射、雨水、露水等氣候因素，對材料進行加速耐候性試驗，以獲得材料耐候性的結果。通過重現這些條件，合并成一個循環，并讓它自動執行完成循環次數。它是對長期放置在戶外的產品材料進行模擬，看產品是否有褪色、變色、光澤度下降、粉化、龜裂、脆化、強度下降等現象，它還可以同時再現雨水與露水所帶來的破壞性。用數天或數周的時間即可重現戶外數月乃至數年出現的危害。

氙燈老化試驗箱滿足GB/T 16422.2、AATCC TM16-2003、AATCCTM169 、ASTM C1442、ASTMD4101 、Ford FLTM B0-116-01 、GME 60292 、GMW 3414、 ISO 105-B02、JASO M 346、MIL STD 810 F、VDA 621-429等多種測試標準要求，可廣泛用于塑料、涂料、粘合劑、紡織品等合成纖維等等等。由于不同國家、地區或行業對氙燈老化測試都制定了相應的國家標準或行業標準。因此，在進行氙燈老化檢測時，主要是根據客戶要求的標準來進行測試評價。

為什么要用氙燈老化箱評價材料的耐候性能？
首先氙燈老化試驗是一種模擬自然老化試驗的人工加速老化試驗，是模擬材料或產品在現實使用條件中涉及到的太陽光、雨水、露水等氣候因素對產品產生老化的情況進行相應條件加強實驗的過程。當然實驗的強度要比實際戶外的強度要大很多，以縮短測試時間，可以通過短時間的測試了解產品使用多少年后的老化情況。氙燈老化試驗不僅是科研生產過程中篩選配方、優化產品組成的重要手段，也是行業內產品質量檢驗的一項重要的內容。
氙燈老化試驗是在實驗室中進行的。因為要模擬太陽光輻照，這就涉及到實驗室光源的選擇。目前，實驗室光源主要有碳弧燈、金屬鹵素燈、熒光紫外燈、氙燈等。下圖比較了太陽光及這幾種實驗室光源的光譜，可見，氙燈可以更貼切的模擬太陽光，是目前模擬性最好的一種人工光源，這也是氙燈老化試驗之所以成為高分子材料耐候性評價最常用測試評價方法的原因。

光源比較示意圖

氙燈老化試驗測試的時間怎么確定？

在進行氙燈老化測試時，客戶通常都想知道應該進行多長時間的加速老化試驗可以對應到5年、8年、10年等耐候年限。可以明確的說，目前還沒有這種對應關系，這源于材料的多樣性、材料配方的多樣性、氣候多樣性等等眾多復雜因素，而氙燈老化測試的條件都是相對固定的，只不過是同一個測試條件的多次循環而已。那么，這時怎么辦呢？有以下幾種方法供參考：

1、參照相關產品的標準
很多產品或材料使用廠家都在其產品標準中對老化試驗的時間做出了規定，我們只要按照標準規定時間和條件測試即可，眾多的國際標準、國家標準和行業標準也有具體的可參考規定。

2、根據已有的相關性換算公式進行推算
人工加速老化與自然暴曬的相關性研究一直在進行中，也有很多的換算關系式，但僅僅限于具體材料，如果正好你碰上了，那恭喜你，你可以推算到一個相對比較可靠的使用年限。

3、 控制人工加速老化輻射總量與自然暴露輻射總量相當
例如，某個地區的全年自然暴曬輻射總量相對差別不大，想要檢驗在這個地區的某種材料可以使用5年的話，可以知道5年的自然暴曬輻射總量，然后通過控制人工加速老化輻射重量至5年的自然暴曬輻射總量來確定測試時間。但需要說明的是，這通常來講也是不可靠的，僅供參考，當然如果標準就是這樣規定或大家約定，這樣做是沒問題的。