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塑料实验室光源暴露试验方法—第1部分:附录A
时间：2020-07-09来源：泰鼎恒业浏览次数：
附 录 A
（资料性附录）
减少实验室光源加速试验与实际使用暴露之间相关性的因素
A.1实验室光源与日光光谱分布的差异 （资料性附录）
减少实验室光源加速试验与实际使用暴露之间相关性的因素
在实验室光源加速暴露试验中,常采用在比正常波长短的光源下进行暴露来获得较快的破损率。就室外暴露而言,通常认为短波紫外线的界限约为300nm。材料暴露在波长小于300nm的紫外线下可能会发生其在户外使用时所不会发生的降解反应。如果加速试验所用的实验室光源产生的紫外线波长比实际使用条件下的波长短,那么试验材料的降解机理和稳定等级将会明显不同。
如果已知使被测材料产生相应降解的特定光线波段,则可能不需要模拟整个日光光谱。但是,在紫外或可见光谱区以外的狭窄波段内,实验室光源产生非常强烈的辐射,这可能产生一个较其他反应更为重要的特殊反应。此类光源也可能不产生在日光下暴露引起的变化。在仅产生紫外线的光源下暴露时
可能不会出现可见光下发生的褪色现象,但可能发生较日光下暴露更为显著的聚合物黄变现象。
A.2 高于实际使用条件的光强度
实验室光源暴露试验一般采用高于实际使用条件的光强度来加速降解。相对于实际使用环境条件,采用异常高的光强度会改变材料的降解机理有几个原因(因某些材料对光强度比其他材料更为敏感,因此异常高的光强度能够改变材料的稳定等级）:
a）在室外暴露中,因吸收了高能量光子而处于激发态的聚合物一般会在吸收另一个高能量光子前衰变为基态。然而,在实验室光源暴露中能产生异常高的光通量,光子吸收速率非常高,只要聚合物处于激发态就会经常吸收高能量光子。
b)在紫外光下暴露的材料往往产生自由基。当自由基与材料相互作用时发生降解反应。在非降解反应中,自由基也能够与其他自由基相互结合。在高辐照度条件下产生的高浓度自由基由于相互距离很近其再结合率较高。在这种情况下,降解不是辐照度的线性函数。
c）在异常高的辐照度（或异常高的样品温度）下进行加速试验时,氧气的扩散有时可能限制聚合物氧化的速度。这能够使降解反应机理产生不同,也可能导致表面向内部氧化率的异常,结果可能造成异常色移或物理性能的改变。
A.3没有暗周期的实验室光源持续暴露
常采用实验室光源持续暴露来实现相对于实际应用时的加速降解,然而,持续暴露可能会消除在室外暴露或室内使用中周期性无光照时发生的临界暗反应。
A.4 异常高于实际使用条件的样品温度
在实验室加速试验中常采用高于实际使用条件的温度来获得较快的降解。热效应的存在使得某些塑料远比其他塑料更易降解。对于具有相同光降解速率和类型的材料来说,暴露在异常高温条件下时, 温度敏感性高的材料比温度敏感性低的材料的耐久性差。此外,与暴露在低于玻璃化转变温度时相比,
在高于玻璃化转变温度条件下暴露将显著地改变聚合物的降解机理及稳定等级。实验室加速试验中所用的黑板温度应维持在一个适当范围,通常不高于实际使用条件下的黑板温度最大值。
A.5 使深浅色样品间产生与实际不符的温度差异的暴露条件
有些实验室光源产生大量红外线。为防止样品过热,经常通过使用红外吸收或反射滤光器来减少红外线,或向试样箱通入大量空气使试样降温。如果所用的方法不足以控制到达被暴露样品的红外线量,那么相同材料的深浅色样品间的温度差异将比自然暴露时更大。
有些实验室光源产生的红外线很少。当使用这些光源时,深浅色试样间温度差异可能比室外暴露时小。
A.6 与实际使用条件不同的温度循环条件
通常高频率温度循环能够机械性地产生诱发裂纹或其他在使用条件下暴露时所看不到的降解类型。暴露设备对光照中的样品进行水喷淋时,样品能够产生异常快速的温度变化从而也可能产生在使用环境中不产生的裂纹。
A.7 与实际不符的高或低湿气水平
湿气对很多聚合物降解的产生非常重要。如果湿气量或样品在受湿气影响的加速实验中的暴露方式与实际使用条件下不同,那么降解机理和速率可能会有很大差别。这对材料稳定等级的影响非常大。
A.8 生物因素及污染物的缺乏
暴露在湿、热场所下的塑料经常会受到生物因素如真菌、细菌和藻类的迅速生长的作用。在很多户外环境中存在的污染物会对某些塑料的降解机理和速率产生严重影响。如果在加速实验室暴露试验中不包括这些影响,那么材料的机理和稳定等级可能明显不同于户外暴露时。
