老化（aging）
老化為聚合物性能由好變壞過(guò)程一個(gè)專業(yè)性名詞,，定義為：隨時(shí)間推移,，材料廠中發(fā)生的各種不可逆的化學(xué)和物理變化過(guò)程的總稱,。老化可分為化學(xué)老化與物理老化兩種類型,。物理老化是可逆性的變化；化學(xué)老化是不可逆的變化。
物理老化不涉及聚合物分子結(jié)構(gòu)的變化,，它僅僅是由于物理作用而發(fā)生的變化（見(jiàn)物理老化條目）,。
化學(xué)老化是指聚合物（包括塑料、橡膠,、纖維,、粘和劑）在加工、貯存,、運(yùn)輸和使用過(guò)程中,，要經(jīng)受各種外界環(huán)境因素，如熱,、光照、氧,、臭氧,、濕氣、空氣中的污染物,、機(jī)械應(yīng)力,、高能輻射以及聚合物本身內(nèi)在因素的影響，使聚合物的優(yōu)良性能下降,，zui后喪失使用價(jià)值,。這種現(xiàn)象稱為化學(xué)老化，或者就簡(jiǎn)稱老化,。
                              

臭氧老化箱
臭氧老箱是專為聚合物材料進(jìn)行臭氧老化試驗(yàn)而設(shè)計(jì)制造的箱式裝置,。它可以模擬并加速大氣臭氧老化條件，可以在較短時(shí)間獲得近似于實(shí)際使用的或重現(xiàn)的試驗(yàn)結(jié)果,。臭氧老化箱一般由三大部分組成,，即：臭氧發(fā)生裝置系統(tǒng)，試樣老化箱室和臭氧濃度測(cè)定,、調(diào)控系統(tǒng),。
（1） 臭氧發(fā)生裝置系統(tǒng)。主要包括臭氧發(fā)生器,、空氣凈化裝置,、熱交換器和氣流控制系統(tǒng)等部件。臭氧發(fā)生器可以采用紫外光燈或者高壓無(wú)聲放電管,。紫外光燈可以在空氣中獲得穩(wěn)定而較低濃度的臭氧,，高壓無(wú)聲放電管則可獲得較高濃度的臭氧。當(dāng)使用無(wú)聲放電管時(shí),，為了避免對(duì)試驗(yàn)有影響的氮氧化合物生成,，首先需進(jìn)行凈化。臭氧化的空氣需經(jīng)熱交換后才能輸入試樣老化室中。
（2） 試樣老化箱室,。箱室是封閉式的,、無(wú)光照的（除間歇照明外）。箱門上開(kāi)設(shè)一個(gè)可以觀察試樣表面的窗口,。箱室內(nèi)壁,、導(dǎo)管、試樣夾具和結(jié)構(gòu)材料等應(yīng)采用不易分解臭氧的和不銹或防腐的惰性材料來(lái)制造,。試樣夾具和框架裝配在可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置上,，機(jī)械裝置則以恒速的電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。必要時(shí)還可以安裝定時(shí)裝置,。
（3） 臭氧濃度測(cè)定,、調(diào)控裝置。此裝置有自動(dòng)化的和非自動(dòng)化的,。臭氧濃度的測(cè)定方法有化學(xué)分析法,、電化學(xué)法、光化學(xué)法或紫外線吸收法等,?；瘜W(xué)分析法配備有臭氧吸收瓶和化學(xué)滴定溶液、儀器等設(shè)施,。電化學(xué)法配備有噴霧器等電化學(xué)測(cè)定裝置,。紫外線吸收法則配備有自動(dòng)控制和記錄顯示臭氧濃度等裝置。用紫外光源或碘化鉀溶液電門巴的變化,，可以通過(guò)調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器上的電壓大小,、氣體流速、屏蔽紫外燈管的長(zhǎng)度和燈數(shù)平控制臭氧濃度,；而使用高壓放電管時(shí),，則用調(diào)節(jié)發(fā)生器上的電壓、電極尺寸或管數(shù),、氧氣流速以及稀釋空氣等方法來(lái)調(diào)節(jié)臭氧濃度,。
臭氧老化箱有用于靜態(tài)應(yīng)變?cè)囼?yàn)的，也有用于動(dòng)枋試驗(yàn)的,，還有兩種試驗(yàn)均可用的,。但其要求必需符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。
臭氧老化箱因使用比較普遍,，故其型號(hào)較多,，國(guó)內(nèi)外都有不盡相同形式的產(chǎn)品，如國(guó)產(chǎn)的QL型,，日本的OMS-LVCR,、OMS-1VCR、UVC系列，英國(guó)的PC5型,，聯(lián)邦德國(guó)的VOK型等,。
臭氧穩(wěn)定性
這是指聚合物材料對(duì)臭氧的化學(xué)作用強(qiáng)弱與否，是否穩(wěn)定,。聚合物對(duì)臭氧的化學(xué)穩(wěn)定性一般分為三類：一類是不穩(wěn)定的,。這類是以烯烴類為主聚膈的，或含較多雙鍵結(jié)構(gòu)的聚合物,，例如丁二烯類聚合物,，聚異戊二烯類橡膠等。由于這類聚全物含有較多的雙鍵,，所以很易與臭氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),，這方面可見(jiàn)臭氧老化機(jī)理部分所述的，特別是處于應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)時(shí),，這類聚合物很易被臭氧作用而老化,，表面發(fā)生臭氧龜裂，使用性能降低,、變劣；二類是中等穩(wěn)定的,。這類是含較少雙鍵的或引入鹵原子和極性基團(tuán)的聚合物,，例如異丁烯與少量異戊二烯的高聚物（丁基橡膠），氯丁二烯聚合物（氯丁橡膠）等,。由于這類聚合物的雙鍵減少,，故與臭氧的作用減少；由于氯原子的引入,，也就延遲了臭氧化的反應(yīng),。臭氧的化合速度是依下列基團(tuán)的次序遞減的：C6H6＞C6H5F＞C6H5C1及C5H5CH3＞C6H5CH2C1＞C6H5CHC12＞C6H5CC13?？梢?jiàn)極性基團(tuán)的引入可以降低與臭氧的化學(xué)反應(yīng)；三類是特別穩(wěn)定的。這類是飽和結(jié)構(gòu)或不含雙鍵盤(pán)的聚合物,，例如含碳氟鍵的氟橡膠,，含硅氧鍵（Si-O）的硅橡膠，飽和碳碳鍵（C-C）的乙丙橡膠和側(cè)鏈中含有氯磺?；?SO2C1）的飽和橡膠—氯磺化聚乙烯等腰三角形都對(duì)臭氧特別穩(wěn)定,，能經(jīng)受住高濃度的臭氧長(zhǎng)時(shí)間表的作用，而且其表面不易發(fā)生臭氧龜裂,。這是由于這類聚合物沒(méi)有雙鍵結(jié)構(gòu),，因而不引起臭氧與之反應(yīng)。對(duì)于不穩(wěn)定的聚合物可以通過(guò)幾種途徑提高其臭氧穩(wěn)定性。一種是通過(guò)改性以降低聚合物的不飽和度或減少雙鍵的含苞欲放量,。例如用氧化表面層,，或氫化，或氯化等腰三角形方法都可以降低聚合物的不飽和度,。一種是采用與特別穩(wěn)定的聚合物并用的方法,，也可以減少雙鍵的含量，從而提高耐臭氧的穩(wěn)定性,。另一種就是在聚合物中添加臭氧穩(wěn)定劑或防護(hù)臭氧作用的物質(zhì),，能有效地提高其臭氧穩(wěn)定性。這些物質(zhì)就是抗臭氧老化劑,，例如物理抗臭氧劑有石蠟,、地蠟等蠟類，化學(xué)抗臭氧劑有對(duì)苯二胺衍生物和酮一胺反應(yīng)生成物等,。


耐光性試驗(yàn)（light resistance test）
暴露于透過(guò)玻璃的太陽(yáng)光下,，或在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)在規(guī)定的條件下暴露于模擬透過(guò)玻璃的日光光譜的人造光源下的試驗(yàn)稱之為耐光性試驗(yàn)。
這種試驗(yàn)要求突出光老化的因素而用窗玻璃遮蓋免接觸雨水,，選擇合適的人造光源與濾光器組合以求能模擬3mm窗玻璃下的日光光譜,，使其光譜分布盡可能類似于室內(nèi)的自然光。這種加速條件下的試驗(yàn)結(jié)果與透過(guò)玻璃的太陽(yáng)光暴露所發(fā)生的老化結(jié)果近似,，能達(dá)到下確評(píng)價(jià)材料耐光性能優(yōu)劣的目的,。
一、 耐光性試驗(yàn)的發(fā)展史及有關(guān)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)
1981年,，美國(guó)亞*公司制造出*臺(tái)為模擬太陽(yáng)光的紫外光而設(shè)計(jì)的,，主要應(yīng)用于紡織物的褪色機(jī)。當(dāng)時(shí)只考慮了單一因素（光）,，設(shè)備內(nèi)沒(méi)有調(diào)溫調(diào)濕設(shè)備及懸掛試樣的轉(zhuǎn)鼓等,。
隨著耐候試驗(yàn)箱的發(fā)展，逐漸可配備不同的濾光器及安裝不同試驗(yàn)條件的控制裝置,，使試驗(yàn)箱可按需要選擇進(jìn)行耐光試驗(yàn)或人工加速耐候試驗(yàn),。www.531718.com
有關(guān)耐光性試驗(yàn)方法國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)：
ASTM    D2620—68（76）   《透明涂層的光穩(wěn)定性》
ASTM    D3424—75         《評(píng)定印刷品的耐光性》
ISO      105/B—02—1984    《紡織品色牢度試驗(yàn)一耐人造光色牢度：氙弧》
GB/T     710—79            《顏料耐光性測(cè)定法》
GB/T     8427—87           《紡織品的耐光色牢度試驗(yàn)方法—氙弧》
GB/T     1865—1997          色漆和清漆  人工氣候老化和人工輻射暴露（濾過(guò)的氙弧輻射）
GB/T     15596—95          《塑料暴露于玻璃下的日光或自然氣候或人工光后顏色和性能變化的測(cè)定》
二、 試驗(yàn)方法
1． 天然耐光性試驗(yàn)
把試樣置于耐光性試驗(yàn)的暴露架中進(jìn)行暴露,。暴露架由玻璃蓋,、試樣安裝框和網(wǎng)框構(gòu)成。玻璃選用3mm厚的均勻,、無(wú)花的窗玻璃,。這種窗玻璃透過(guò)紫外光較少，主要通過(guò)可見(jiàn)光,，也可根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康倪x用其他性能的濾光玻璃,。
安裝試樣和玻璃的框架一般用木框構(gòu)成,，木框四周有小孔，使空氣流通,，并不受雨水和灰塵的影響,。玻璃覆蓋在試樣之上，試樣與玻璃間距為20~50mm,?？赏瑫r(shí)放置《日曬牢度藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)》樣卡與試樣于天然日曬玻璃框內(nèi)作暴露對(duì)比。暴曬架與水平面呈當(dāng)?shù)鼐暥冉浅媳?，注意框邊陰影不落于試樣或藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)樣卡上,，并經(jīng)常擦除玻璃上的灰塵。陰雨天可停止暴曬,。
2． 人工加速耐光性試驗(yàn)
這種試驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬在（窗）玻璃遮蓋下試驗(yàn)所發(fā)生的老化過(guò)程,。試驗(yàn)是在規(guī)定的條件下，在人工光源下進(jìn)行暴露,，據(jù)研究,，氙弧燈和光學(xué)（硅酸硼）玻璃內(nèi)層濾光器與鈉鈣玻璃外層濾光器可模擬通過(guò)窗玻璃的太陽(yáng)興的紫外光區(qū)和可見(jiàn)光區(qū)的光譜能量分布。在這種組合的光源試驗(yàn)箱中暴露的結(jié)果對(duì)于透過(guò)玻璃的天然日光暴露結(jié)果有很好的模擬性,，能達(dá)到測(cè)定高分子材料耐光性程度的目的,。
ISO11341：1994的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用氙弧輻射的人工輻射暴露作為評(píng)定色漆和清漆耐光試驗(yàn)的方法。我國(guó)1996年等效采用ISO11341制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定3mm窗玻璃下人工輻射暴露的相對(duì)光譜能量分布如下：
波長(zhǎng)（λ）,，nm     相對(duì)輻照度，%    波長(zhǎng)（λ）,，nm    相對(duì)輻照度，%
λ＜300                        0                              360＜λ≤400          6.0±1.0
300≤λ≤320             ≤ 0.1                     300≤λ≤800           100
320＜λ≤360            3.0±0.5
也可與天然耐光性試驗(yàn)一樣,，同時(shí)放置《日曬牢度藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)》樣卡,，把制好的試板和藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)樣用遮蓋板遮一半放入試樣架放進(jìn)試驗(yàn)箱暴露至一定時(shí)間，通過(guò)比較未暴露部分的變化來(lái)檢驗(yàn)暴露情況,，www.531718.com然后用對(duì)照試樣或商定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,。耐光性級(jí)別的評(píng)定可按規(guī)定或商定的指標(biāo)要求。
GB8427-87《紡織品耐光色牢度試驗(yàn)方法 氙弧》規(guī)定采用空冷式氙弧燈試驗(yàn)儀,，氙弧燈相關(guān)色溫為5500～6500K,，玻璃的透光率在380～750nm之間應(yīng)至少90%，在310～320nm之間應(yīng)降為0%,。濾光片使羊毛標(biāo)準(zhǔn)的變色的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,，評(píng)定耐光色牢度。用遮蓋物遮蓋部分試樣和藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行暴露,，用評(píng)定變色的灰色樣卡評(píng)定變色,。


耐候性（wetherability）
耐候性為塑料,、橡膠、涂料等高分子材料暴露于日光,、冷熱,、風(fēng)雨等氣候條件下的耐久性。
此名詞術(shù)語(yǔ)原意系指暴露于自然界的物質(zhì)抵抗環(huán)境氣候各種因素的侵蝕作用,，或耐受風(fēng)化作用的能力,。近代由于高分子材料的廣泛應(yīng)用，尤其對(duì)戶外使用的材料的耐老化性能日益重視,，有關(guān)的試驗(yàn)和研究遍布,，因而“耐候性”一詞逐漸變成為專指高分子材料耐戶外老化性能的通用術(shù)語(yǔ)。
高分子材料在戶外暴露時(shí),，對(duì)其耐老化性能有嚴(yán)重影響的環(huán)境的因素主要有下列幾類：
（1） 太陽(yáng)輻射,，包括紫外、紅外和X射線等,；
（2） 微生物,，包括細(xì)菌、真菌與霉菌,；
（3） 潮濕和干燥的交變,；
（4） 空氣，包括氧氣和臭氧,；
（5） 雨水,，包括露水和冰雪；
（6） 熱能,，包括冷熱交變,；
（7） 大氣，包括工業(yè)氣體和化學(xué)物質(zhì),。
高分子材料戶外老化通常是受到上述多種因素的綜合作用而引起的,。耐候性原先的含義就是指耐受上述各因素綜合作用的能力。

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