氣候和陽光輻照是損害涂料、塑料、油墨及其他高分子材料的主要原因,這種損害包括失光、褪色、黃變、開裂、脫皮、脆化、強度降低及分層。即使是室內(nèi)的光及通過玻璃窗透射的太陽光也都會使一些材料老化,比如引起顏料、染料等褪色或變色。對許多制造商而言,產(chǎn)品的耐老化和耐光性是極其重要的。加速檢測老化和光穩(wěn)定性的設備被廣泛用于研究開發(fā)、質(zhì)量控制和材料檢定,這些檢測設備提供快速并且可重復的測試結(jié)果。近年來,低價位且使用方便的實驗室檢測設備已經(jīng)開發(fā)出來,包括QUV紫外加速老化設備(符合ASTM G154)和Q-Sun氙燈試驗箱(符合ASTM G155)。
測試抗老化和光穩(wěn)定性的最佳方法經(jīng)常引起爭論。幾年來,各種各樣的方法都被應用過,現(xiàn)在大部分研究者使用自然曝露方法、Q-Sun氙弧燈或QUV加速老化試驗設備。自然曝露測試方法有很多優(yōu)點,實際、便宜、易于操作,然而大部分制造商不愿意等上幾年的時間來觀察一種新的改良的產(chǎn)品設計是否真的得到改進。
Q-Sun氙弧燈試驗箱和QUV紫外加速老化試驗箱是應用最廣泛的加速老化檢測設備,這兩種檢測設備的測試原理完全不同。Q-Sun氙燈試驗箱模擬太陽光的所有光譜,包括紫外線UV、可見光和紅外線IR,氙燈光譜在295nm到800nm范圍內(nèi)基本上與太陽光的光譜相吻合(如圖1所示)。Q-Sun被用來測試許多產(chǎn)品,這些產(chǎn)品對紫外線的長波段、可見光及紅外線較敏感。
圖10 使用1000h后氙弧光燈的光譜輸出
4.2 測試室大小
當評估一個試驗箱的價格時,應該考慮到它的容積。一個QUV/SE和一個Q-Sun Xe-1在購買時價格相當,但它們的容積相差很大,QUV大約是Q-Sun Xe-1容積的5倍。QUV的容積比Q-Sun Xe-3的也大,Q-Sun Xe-3僅提供QUV容積的72%。
4.3 三維測試樣品
Q-Sun 可測試樣品的類型比較靈活,除了可測試平面試樣外,還可測試三維部件、試管及玻璃皿。QUV可安裝相對較薄的平板或樣品。
4.4 易于使用和維護
QUV和Q-Sun的使用和維護都很方便,這兩種試驗設備可以全自動一天24h連續(xù)工作,一周7d連續(xù)工作,定時器可使測試在任何特定的時間停止。利用已獲得專利的自動校正系統(tǒng)和輻照度校正儀來進行校準也很簡單,當儀器光強穩(wěn)定時按下按鈕,校準即完成,在此過程中,測試樣品和光源均處于待工作狀態(tài)。
Q-Sun氙燈試驗箱和QUV加速老化試驗箱設計得非常人性化,Q-Sun的前門、QUV兩邊的翻蓋門,使得燈管和樣品安裝都很容易。
4.5 維護費用
QUV和Q-Sun的維護費用都較低。Q-Sun每年更換燈管的費用比QUV/se和QUV/spray高得多,Q-Sun的電能消耗也較多。另外,QUV/se和QUV可用一般的自來水,而Q-Sun要求去離子水??傊?,QUV每年的使用費用比Q-Sun少得多。