氙燈光老化試驗(yàn)箱是用于測試暴露于直射陽光、透過窗戶玻璃的陽光或室內(nèi)照明的材料的終極研發(fā)和質(zhì)量控制工具。
材料的老化一直是人們關(guān)注的問題，在日常生活中，高分子材料的老化是家常便飯。
高分子材料的老化，包括塑料、橡膠、纖維和油漆等，主要是指材料受熱、光、氧氣、機(jī)械應(yīng)力、臭氧、有害金屬離子和加工、儲(chǔ)存或使用過程中的輻射，導(dǎo)致材料內(nèi)部發(fā)生物理或化學(xué)變化并降低其性能。
一般來說，老化是材料性能由好變壞的過程。
由于材料品種不同，使用條件不同，因此材料老化的老化特性也不盡相同。
①外觀變化，如材料變色、硬化、軟化、開裂等；
② 物理化學(xué)性質(zhì)的變化，如熱導(dǎo)率、摩爾質(zhì)量、溶解度等；
③機(jī)械性能的變化，如硬度、抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等；
④電性能的變化，如介電常數(shù)、介電損耗、擊穿電壓等。
實(shí)驗(yàn)室光加速老化試驗(yàn)是塑料常用的老化試驗(yàn)方法。
適用于室內(nèi)外經(jīng)常暴露在陽光下或透過窗玻璃的陽光下長時(shí)間使用的塑料。
氙燈光老化試驗(yàn)箱全面考慮了光、氧、熱、濕度和降雨對塑料外觀和性能的影響。
氙弧燈的光譜能量分布與日光最相似，因此廣泛用于塑料的老化。
氙燈試驗(yàn)箱光譜圖
對于形狀復(fù)雜且難以制作標(biāo)準(zhǔn)試樣的產(chǎn)品，主要重點(diǎn)通常是檢查試樣的外觀（粉化、變色、色差等）。
因此，樣品應(yīng)盡可能從相同的部分切取，其中一個(gè)樣品作為原始對比樣品，其他樣品用于氙燈老化測試。
放置試樣時(shí)，產(chǎn)品的外露面應(yīng)在實(shí)際使用條件下朝向氙燈光源。片材、薄膜、板材等產(chǎn)品可按照拉伸和撕裂試樣的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切割，測定老化前后力學(xué)性能的變化，評價(jià)產(chǎn)品的耐光老化性能。多個(gè)不同樣品同時(shí)進(jìn)行老化測試時(shí)，應(yīng)在樣品背光側(cè)標(biāo)出不應(yīng)剔除的樣品，以區(qū)分不同樣品。
根據(jù)拉伸強(qiáng)度測試方法 ISO 13939-1:1999，在經(jīng)緯方向測試氙燈老化后旅行帳篷用滌棉織物的拉伸強(qiáng)度變化。
在340nm 處的輻照度為0.50W/m2，黑色標(biāo)準(zhǔn)溫度為 65°C，氙燈試驗(yàn)箱溫度為 38°C，相對濕度為 50%。采用日光型濾光片，噴霧周期為干燥102min/噴霧18min，光照時(shí)間為360h。
使用氙燈光老化試驗(yàn)箱試驗(yàn)結(jié)果見表1
| 表1：滌棉織物氙燈老化前后的拉伸強(qiáng)度測試結(jié)果 | ||||
| 0小時(shí) | 氙燈老化360h | 留存率/% | ||
| 抗拉強(qiáng)度/N | 水平的 | 1252 | 743 | 59 |
| 垂直的 | 889 | 479 | 54 | |
氙燈光老化試驗(yàn)箱適用于通過窗玻璃暴露在日光下的室內(nèi)塑料。氙燈光源必須經(jīng)過過濾，以降低320nm 以下的光譜輻照度，以模擬通過窗玻璃過濾的日光（見 GB/T 19466.2-1999 中的表2）。除了承擔(dān)減振、隔熱、吸音等功能外，汽車內(nèi)飾件在長期使用過程中外觀的變化也會(huì)影響汽車的美觀和形象。氙弧燈老化試驗(yàn)，模擬日光透過車窗玻璃，用于觀察內(nèi)飾件外觀變化，可為內(nèi)飾件選材提供試驗(yàn)依據(jù)。
氙弧燈老化試驗(yàn)采用儀表板出風(fēng)口在以下試驗(yàn)條件下進(jìn)行。340nm輻照度0.50W/m2，黑標(biāo)溫度63°C，相對濕度50%，窗玻璃式濾光片，無噴涂連續(xù)光照，光照時(shí)間400h。使用氙燈光老化試驗(yàn)箱，按GB/T 250比較老化前后的試件，老化后的試件有輕微變色。變色等級為4-5級（變色等級：1級樣品完全變色；5級樣品完全不變）。
將耐候PP材料模壓成標(biāo)準(zhǔn)試樣，按照相關(guān)ASTM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、缺口沖擊強(qiáng)度和老化前后色差的測試，并對其外觀進(jìn)行變色分級。
340nm輻照度0.50W/m2，黑標(biāo)溫度65℃，相對濕度65%，持續(xù)光照，噴水周期18h/102min（噴水時(shí)間/不噴水時(shí)間），測試時(shí)間2000h。
測試結(jié)果如表2所示。
| 表2塑料老化測試前后結(jié)果 | |||
| 0小時(shí) | 2000小時(shí) | 留存率/% | |
| 抗拉強(qiáng)度/Mpa | 25 | 25.6 | 102.4 |
| 斷裂伸長率/% | 47 | 32 | 68.1 |
| 簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度 / JM | 80.9 | 57.3 | 70.8 |
| 色差（△E） | / | 12.5 | / |
| 顏色變化等級 | / | 1~2 | / |
氙燈光老化試驗(yàn)箱中材料的老化是模擬陽光直射或透過窗戶玻璃暴露在陽光下的常用測試方法，為塑料材料的研究、開發(fā)、使用、供需提供可靠的測試數(shù)據(jù)。
