在塑料、橡胶、涂料、胶黏剂等高分子材料的实际使用过程中,光照引起的老化是导致材料性能下降、外观失效乃至安全隐患的主要原因之一。
尤其在户外环境、强紫外辐射或长期光照条件下,材料会出现褪色、粉化、开裂、强度下降等问题。
因此,系统、标准化的光老化检测,已成为材料研发、质量控制与失效分析中不可或缺的重要环节。
什么是光老化?
光老化的本质
光老化是指材料在光(尤其是紫外光)作用下,发生分子链断裂、氧化反应或结构重排,从而导致性能和外观劣化的过程。
常见光老化表现
- 表面变色、发黄、褪色
- 力学性能下降(拉伸强度、冲击性能降低)
- 表面粉化、龟裂
- 涂层附着力下降
光老化检测的意义
为什么要做光老化测试?
- 模拟真实使用环境:通过人工加速老化,预测材料长期使用性能
- 支撑产品研发与改性:对比不同配方、添加剂的耐老化差异
- 辅助失效分析:定位产品提前老化、失效的根本原因
- 满足标准与认证要求:为产品上市、验收提供数据支持
光老化检测项目与标准一览
常见光老化测试方式
| 检测项目 | 检测方法 | 参考标准 |
|---|---|---|
| 氙弧灯老化测试 | 模拟全光谱日光 | GB/T 16422.2 / ASTM D4459-12 |
| 紫外灯老化测试 | 强化紫外辐射影响 | GB/T 16422.3 |
| 碳弧灯老化测试 | 高能短波光照 | GB/T 16422.4 / ASTM G152-13 |
| 金属卤素灯老化测试 | 高强度光照环境 | GB 2423.24 |
| 色差测试 | 老化前后颜色变化 | GB/T 6688 / GB/T 15596 |
| 塑料老化测试 | 综合性能衰减评估 | GB/T 15596 |
不同光源老化测试的应用差异
氙弧灯老化
- 最接近自然阳光
- 适用于户外材料、汽车内外饰、建筑材料
紫外灯老化
- 加速明显、效率高
- 常用于塑料、涂层的耐候性对比
碳弧灯 & 金属卤素灯
- 能量集中
- 适合特殊行业或高标准耐光要求测试
光老化测试可覆盖的材料范围
服务材料类型
- 塑料(Plastic)
- 橡胶(Rubber)
- 纤维(Fiber)
- 涂料(Paint)
- 胶黏剂(Adhesive)
- 高分子基复合材料(Polymer Composite)
光老化检测在失效分析中的价值
在材料或产品出现异常时,光老化测试常与以下分析手段结合使用:
- 失效分析:判断是否为光照引发的老化失效
- 配方分析:评估抗氧剂、光稳定剂的有效性
- 材料分析:对比老化前后结构与性能变化
总结
光老化检测不仅是材料耐久性评估的重要工具,更是产品质量保障、失效分析和配方优化的核心技术手段。通过标准化、可重复的老化测试,可以在产品进入市场前,提前发现风险、降低失效成本、提升材料可靠性。


