一、人工加速老化試驗條件的選擇

　　這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上可以理解為應該模擬哪些老化因素，高分子材料在使用過(guò)程中，氣候環(huán)境里許多因素都有可能對高分子材料的老化產(chǎn)生作用。如果事先知道產(chǎn)生老化的主要因素，就可以有針對性的選擇試驗方法。

　　我們可以從該材料的運輸、儲存、使用環(huán)境以及其老化機理等方面考慮，確定試驗方法。例如硬聚氯乙烯型材，使用聚氯乙烯為原料，添加穩定劑、顏料等助劑加工而成，主要用于室外。從聚氯乙烯的老化機理考慮，聚氯乙烯受熱易分解；從使用環(huán)境考慮；空氣中的氧、紫外光、熱、水分都是引起型材老化的原因。

　　國標GB/T《門(mén)、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》中，既規定了光氧老化試驗方法，采用GB/T16422.2《塑料實(shí)驗室光源曝露試驗方法第二部分：氙弧燈》老化4000h或6000h，模擬了室外紫外光及可見(jiàn)光、溫度、濕度、降雨等因素，又規定了熱氧老化項目：加熱后狀態(tài)，150℃放置30min，目測觀(guān)察是否出現氣泡、裂紋、麻點(diǎn)或分離現象，以考察型材的耐熱性能。又如我國在國際市場(chǎng)上有競爭力的一個(gè)產(chǎn)品：外貿出口鞋。在使用過(guò)程中，陽(yáng)光中的紫外線(xiàn)是引起鞋子變色、褪色的主要原因，有必要用紫外燈箱對其進(jìn)行耐黃變測試。

　　常用的鞋類(lèi)耐黃變試驗箱采用30W UV燈，樣品離光源20cm，照射3h后觀(guān)察顏色變化。在運輸過(guò)程中，集裝箱內悶熱、潮濕的惡劣環(huán)境會(huì )引起鞋面、鞋底、膠水的變色、斑點(diǎn)，甚至是變質(zhì)。在裝船運輸之前，有必要考慮進(jìn)行耐濕熱老化試驗，模擬集裝箱內高熱、高濕環(huán)境，在70℃、95％相對濕度的條件下，進(jìn)行48h試驗后觀(guān)察外觀(guān)、顏色變化。

　　二、人工加速老化光源的選擇

　　實(shí)驗室光源曝露試驗：可以在一個(gè)試驗箱中模擬大氣可見(jiàn)環(huán)境中的光、氧、熱和降雨等因素，是目前較為常用的一種人工加速老化試驗方法，在這些模擬因素中，光源比較重要。經(jīng)驗表明，陽(yáng)光中引起高分子材料破環(huán)的波長(cháng)主要集中在紫外線(xiàn)及部分可見(jiàn)光。

　　目前使用的人工光源都力圖使在此波長(cháng)區間內的能譜分布曲線(xiàn)與太陽(yáng)光譜接近，模擬性和加速倍率是選擇人工光源的主要依據。經(jīng)歷了約一個(gè)世紀的發(fā)展，實(shí)驗室光源已有封閉式碳弧燈、陽(yáng)光型碳弧燈、熒光紫外燈、氙弧燈、高壓汞燈等各種光源供選擇。guojibiaozhun化組織（ISO）中與高分子材料相關(guān)的各技術(shù)委員會(huì )主要推薦使用陽(yáng)光型碳弧燈、熒光紫外燈、氙弧燈三種光源。

　　01氙弧燈

　　目前認為，已知的人工光源中氙弧燈的光譜能量分布與陽(yáng)光中紫外、可見(jiàn)光部分最相似。通過(guò)選擇合適的濾光片，可以濾去大部分到達地面陽(yáng)光中存在的短波輻射。氙燈在1000nm~1200nm紅外區存在很強的輻射，會(huì )產(chǎn)生大量的熱。

　　須選擇合適的冷卻裝置帶走這部分能量。目前，市面上氙燈老化試驗裝置有兩種冷卻方式：水冷式和風(fēng)冷式。一般來(lái)說(shuō)，水冷式氙燈裝置冷卻效果要優(yōu)于風(fēng)冷式，結構也較為復雜，價(jià)格也比較昂貴。由于氙燈紫外線(xiàn)部分能量較另兩種光源增加較少，在加速倍率方面是最低的。

　　02熒光紫外燈

　　從理論上說(shuō)，300nm~400nm的短波能量是引起老化的主要因素。如果增加這部分能量，就能達到快速試驗的效果。熒光紫外燈的光譜分布主要集中在紫外光部分，可以達到較高的加速倍率。

　　熒光紫外燈不僅使自然日光中的紫外線(xiàn)能量增加，還有在地球表面測量時(shí)自然日光中沒(méi)有的輻射能量，而這部分能量會(huì )引起非自然的破壞。熒光光源除了很窄的水銀光譜線(xiàn)外，沒(méi)有高于375nm的能量，這樣對較長(cháng)波長(cháng)的UV能量敏感的材料就可能不會(huì )出現曝曬在自然日光下那樣變化。由于這些固有缺陷會(huì )導致得出不可靠的結果。

　　熒光紫外燈的模擬性較差。由于它的加速倍率高，通過(guò)選擇合適型號的燈管可實(shí)現對特定材料的快速篩選。

　　03陽(yáng)光型碳弧燈

　　陽(yáng)光型碳弧燈目前在我國應用得較少，但它在日本是廣泛使用的光源，大部分JIS標準都采用陽(yáng)光型碳弧燈。我國許多與日本合資的汽車(chē)企業(yè)仍推薦使用這種光源。陽(yáng)光型碳弧燈光譜能量分布也較接近于太陽(yáng)光，但在370nm~390nm紫外線(xiàn)集中加強，模擬性不及氙燈，加速倍率介于氙燈及紫外燈之間。