各類(lèi)產(chǎn)品的老化，每年造成億萬(wàn)美元的經(jīng)濟損失。造成的材料損害主要包括：變色、失光、強度下降、開(kāi)裂、起皮、粉化和氧化等。很顯然，對許多產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，抗老化和光穩定性是很重要的?，F在大部分研究者用自然暴露方法、QUV?加速老化試驗機或?Q-Sun?氙燈試驗箱進(jìn)行測試。

自然暴露測試方法有很多優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)、便宜、易于操作。然而，大部分制造商不愿意等上幾年時(shí)間來(lái)觀(guān)察某種新的改良產(chǎn)品配方是否真的改進(jìn)了。因而實(shí)驗室加速老化測試稱(chēng)為了另一種更為高效的選擇。但在QUV 加速老化試驗機或 Q-Sun 氙燈試驗箱進(jìn)行測試這個(gè)問(wèn)題上方法經(jīng)常引發(fā)爭議。

在回答選擇QUV還是Q-SUN進(jìn)行測試之前，有必要先來(lái)更詳細了解材料為什么會(huì )發(fā)生老化，造成材料老化的主要因素是光照(特別是紫外線(xiàn))、高溫以及雨水、露水和高濕度等潮濕條件，其中光照和潮濕往往會(huì )產(chǎn)生協(xié)同作用。有些材料在光照或潮濕條件的單獨作用下的耐久性好，但在光照和潮濕的協(xié)同作用下，往往會(huì )失效。

光照

不同的材料對光的敏感性也不同。對于經(jīng)久耐用的材料，如大多數涂料、塑料、短波紫外線(xiàn)是引起大部分聚合物老化的原因。然而，對于不是那么經(jīng)久耐用的材料，如某些顏料和染料，長(cháng)波紫外線(xiàn)甚至可見(jiàn)光也會(huì )對其造成嚴重的危害。

高溫

盡管溫度不影響主要的光致化學(xué)反應，它卻影響后繼的化學(xué)反應。實(shí)驗室老化測試必須提供精確的溫度控制，通常還通過(guò)升溫的方法來(lái)加速老化。

潮濕

露水造成的危害比雨水更大，因為它附著(zhù)在材料上的時(shí)間更長(cháng)，形成更為嚴重的潮濕吸收。然而不能忽視的是雨水驟降造成的熱沖擊。比如當一輛汽車(chē)在一個(gè)炎熱夏日溫度升高卻突然因陣雨而急劇散熱。

這三個(gè)因素中的任一個(gè)都會(huì )引起材料老化。它們往往同時(shí)發(fā)生作用，造成的危害將大于其中任一因素單獨作用所造成的。

QUV加速老化試驗機

QUV紫外老化試驗箱利用熒光紫外燈管來(lái)模擬太陽(yáng)光對耐久耐用材料的破壞作用。這些燈管在電學(xué)原理上與普通照明用的冷白燈管很相似，但它主要發(fā)射紫外光而非可見(jiàn)光或紅外光。

對于不同的終使用條件，需要不同光譜進(jìn)而需要不同類(lèi)型的燈管。UVA-340燈管在短波紫外線(xiàn)波段可模擬太陽(yáng)光。UVA-340 的光譜功率分布(SPD)在太陽(yáng)光的截止點(diǎn)到大約 360nm 范圍內與太陽(yáng)光吻合地非常好。UV-B 燈管在 QUV 中也被廣泛應用。它們比UV-A 燈管引起的材料老化更快，但它們比太陽(yáng)光截止點(diǎn)更短的波長(cháng)對許多材料可能產(chǎn)生不切實(shí)際的結果。

在戶(hù)外，材料由于露水每天有12個(gè)小時(shí)潮濕狀態(tài)。為了更真實(shí)的模擬戶(hù)外潮濕侵蝕。QUV用特殊的冷凝功能再現戶(hù)外露水潮濕。

Q-Sun 氙燈試驗箱

氙燈試驗箱產(chǎn)生的光譜必須經(jīng)過(guò)濾來(lái)減少不必要的光譜成分。使用不同類(lèi)型的玻璃過(guò)濾器可得到不同的光譜。ASTM G155 中定義了三種類(lèi)型經(jīng)常使用的過(guò)濾器：日光、窗玻璃和紫外延展過(guò)濾器。

大多數氙燈試驗箱通過(guò)水噴淋或濕度控制系統來(lái)模擬潮濕的影響。水噴淋的局限性是當溫度較低的水噴淋到溫度較高的被測樣品上，樣品的溫度也將隨之降低，這有可能減緩老化的速率。然而，水噴淋在模擬熱沖擊和機械侵蝕方面做的相當好。

哪種解決方案好?

不存在一種測試技術(shù)能夠滿(mǎn)足所有材料和應用條件。您所選擇的方法取決于您的測試目的、時(shí)間安排、經(jīng)費預算等。如果它的購買(mǎi)價(jià)格和運行成本太高的話(huà)，那它也沒(méi)有實(shí)際應用價(jià)值。這就是為什么購買(mǎi)價(jià)格、運行成本、維護費用是一些不容忽視的重要因素的原因。在考慮測試設備的優(yōu)點(diǎn)時(shí)也應考慮到這些因素。

購買(mǎi)價(jià)格

一般而言，QUV 比Q-Sun 便宜得多。舉例來(lái)說(shuō)，Q-Sun 的價(jià)格可能是QUV的 3 倍，當然還要取決于設備的測試容量和功能3。

樣品容量

QUV/se 紫外老化試驗箱和 Q-Sun Xe-1氙燈老化試驗箱的價(jià)格差不多，但它們的樣品容量相差很大。QUV 大約是 Q-Sun Xe-1容量的 5 倍。QUV的容量比 Q-Sun Xe-3 的也大，Q-Sun Xe-3 的樣品容量?jì)H為 QUV 的 72%。