光照老化試驗是一種利用人造光源來模擬陽光、下雨、凝霧等自然環(huán)境，進而驗證塑料、橡膠、涂層等高分子材料對自然環(huán)境抵抗能力的試驗方法；有機材料在經(jīng)過 長時間的人造光源照射后會出現(xiàn)變色、起皺、開裂等失效現(xiàn)象，通過分析試驗條件和材料的失效情況，可以評估材料的耐氣候性等級。

目前常用的光照老化試驗方法有氙弧燈老化、熒光紫外燈老化（UV老化）、碳弧燈老化和金屬鹵素燈老化。

一、光照老化試驗簡介

1. 箱體溫度：老化試驗箱內(nèi)空氣的溫度；
2. 黑板溫度（Black panel temperature, BPT）:箱體內(nèi)黑板溫度計表面的溫度，是光照老化試驗的一個重要參數(shù)，用于模擬樣品表面溫度；
3. 黑標溫度（Black standard temperature, BST）：其功能與BPT類似，但比BPT高約10%；
4. 輻照功率：樣品表面單位面積接收到的輻照強度，單位為W/m2@nm；輻照功率可以用某一點的輻照強度表示，也可以用某一波段的輻照強度表示，如一個夏天中午太陽光照強度約為0.55W/m2@340nm、1.12W/m2@420nm、575 W/m2@300~800nm。
5. 輻照量：在一段時間內(nèi)樣品表面單位面積累計接受到的輻照能量，輻照量=輻照功率*輻照時間。

二、光照老化原理

在光照條件下，高分子材料里的不飽和雙鍵（C=C）、苯環(huán)、支鏈等不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)吸收高能量的紫外光后，會發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致材料出現(xiàn)變色、龜裂、失光、物理性能降低等現(xiàn)象。

常見化學(xué)反應(yīng)類型有：

光引發(fā)：

鏈增長：

鏈終止：


常見高聚合物的敏感波長如下：

可以看出，所有高聚合物的敏感波長均在400nm以下，所以一般認為對材料老化起主要作用的是紫外波段，而可見光和紅外光主要起到熱效應(yīng)。對于UV老化，由于其能量以紫外線為主，不具有熱效應(yīng)，所以其黑板溫度和箱體溫度接近。

三、四種老化試驗方法對比

備注：各試驗方法的光譜對比

四、光照試驗標準

紫外試驗標準：

通用
? ISO 4892-1
? ASTM G151
? ASTM G154
? JIS D 0205
? SAE J2020

涂料
? ASTM D3794
? ASTM D4587
? NISSAN M0007
? US Government, FED-STD-141B

粘合劑
? ASTM C24.35.31
? ASTM C1442
? ASTM D904
? ASTM D5215

塑料
? ISO 4892
? ANSI C57.12.28
? ANSI, A14.5
? ASTM D4329
? ASTM D4674
? ASTM D5208
? DIN 53 384

印刷油墨/畫材
? ASTM D3424

紡織
? AATCC TM 186
? ACFFA

汽車
? SAE J2020

太陽光試驗標準：

通用

? ISO 4892-1
? ASTM G151
? ASTM G155

涂料
? ISO 11341
? ASTM D3451
? ASTM D3794
? ASTM D6695

粘合劑
? ASTM C1442

塑料
? ISO 4892-2
? ASTM D2565
? ASTM D4459
? ASTM D4101
? ASTM D5071
? ASTM D1248
? DIN 53 387

印刷油墨/畫材
? ISO 12040
? ASTM D3424
? ASTM D5010
? ASTM D4303

紡織
? AATCC TM 16
? AATCC TM 169
? BIS: 2454

汽車
? SAE J2412
? SAE J2527