人工加速老化和自然老化测试结果间的相关性

自粘聚合物改性沥青防水卷材耐老化性能试验研究摘要：随着建筑工程的快速发展，沥青防水卷材作为一种常用的防水材料，其耐老化性能对其使用寿命和防水效果起着重要的影响。

为了提高沥青防水卷材的耐老化性能，本研究采用自粘聚合物对沥青进行改性，并通过一系列试验评估了改性沥青防水卷材的耐老化性能。

试验结果表明，自粘聚合物改性沥青防水卷材在耐老化性能方面表现出优异的特性，具有较高的抗紫外线、耐热和耐化学腐蚀等性能，预计能够显著延长其使用寿命。

因此，自粘聚合物改性沥青防水卷材在工程应用中具有广阔的发展前景。

关键词：自粘聚合物、沥青防水卷材、耐老化性能、改性、试验研究引言自粘聚合物改性沥青防水卷材是一种广泛应用于建筑工程中的防水材料。

随着对建筑品质和可持续性要求的提高，对防水材料耐老化性能的要求也越来越高。

本论文旨在研究自粘聚合物改性沥青防水卷材的耐老化性能，以深入了解其在长期使用和自然环境中的表现。

通过人工加速老化试验和自然老化试验，评估改性沥青防水卷材在物理性能和化学性能方面的变化。

研究结果对于提升改性沥青防水卷材的耐久性、延长使用寿命，以及保障建筑工程的可持续性具有重要意义。

该研究可为建筑行业提供参考，为选择和应用改性沥青防水卷材提供科学依据。

一.实验方法1.材料准备本实验所使用的材料包括自粘聚合物、常规沥青以及其他辅助材料。

自粘聚合物是改性沥青防水卷材的主要改性剂，常规沥青作为基础材料。

辅助材料可能包括增塑剂、稳定剂、填料等，用于调节改性沥青的性能。

2.沥青改性过程在实验室条件下，按照预先确定的比例将自粘聚合物、常规沥青和辅助材料混合，进行沥青改性。

具体的改性过程包括以下步骤：（1）预处理：将自粘聚合物和常规沥青分别进行预处理。

预处理可能包括溶解、研磨或加热等步骤，以确保材料能够均匀混合。

（2）混合：将预处理后的自粘聚合物和常规沥青按照预定的比例混合在一起。

可以采用机械搅拌设备或其他适当的方法进行混合，以获得均匀的改性沥青。

上海千实精密机电科技有限公司氙灯老化试验中常出现的四类问题一、人工加速老化试验条件的选择: 这个问题实际上可以理解为应该模拟哪些老化因素，高分子材料在使用过程中，气候环境里许多因素都有可能对高分子材料的老化产生作用。

如果事先知道产生老化的主要因素，就可以有针对性的选择试验方法。

我们可以从该材料的运输、储存、使用环境以及其老化机理等方面考虑，确定试验方法。

例如硬聚氯乙烯型材，使用聚氯乙烯为原料，添加稳定剂、颜料等助剂加工而成，主要用于室外。

从聚氯乙烯的老化机理考虑，聚氯乙烯受热易分解；从使用环境考虑；空气中的氧、紫外光、热、水分都是引起型材老化的原因。

因此，国标GB/T8814-2004《门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》中，既规定了光氧老化试验方法，采用GB/T16422.2《塑料实验室光源曝露试验方法第二部分：氙弧灯》老化4000h或6000h，模拟了室外紫外光及可见光、温度、湿度、降雨等因素，同时又规定了热氧老化项目：加热后状态，150℃放置30min，目测观察是否出现气泡、裂纹、麻点或分离现象，以考察型材的耐热性能。

又如我国在国际市场上有竞争力的一个产品：外贸出口鞋。

在使用过程中，阳光中的紫外线是引起鞋子变色、褪色的主要原因，因此，有必要用紫外灯箱对其进行耐黄变测试。

常用的鞋类耐黄变试验箱采用30WUV灯，样品离光源20cm，照射3h后观察颜色变化。

同时，在运输过程中，集装箱内闷热、潮湿的恶劣环境会引起鞋面、鞋底、胶水的变色、斑点，甚至是变质。

因此，在装船运输之前，有必要考虑进行耐湿热老化试验，模拟集装箱内高热、高湿环境，在70℃、95％相对湿度的条件下，进行48h试验后观察外观、颜色变化。

二、人工加速老化光源的选择: 实验室光源曝露试验因为可以在一个试验箱中同时模拟大气可见环境中的光、氧、热和降雨等因素，是目前较为常用的一种人工加速老化试验方法，在这些模拟因素中，又以光源最为重要。

科技论坛SCIENCE FORUMQ:耐候性是涂料性能的性能之一，而哪些涂料品种更看重这一性能？涂膜涂覆在物体表面，起到保护和装饰的作用，涂膜抵抗阳光、空气、水（酸雨）、微生物等环境破坏作用而保持原性能的能力，称为涂膜的耐候性。

由于涂膜在使用过程中随着时间的推移，不可避免地会受到内在因素及外部环境因素的相互作用而出现变色，失光，粉化，开裂，生锈，剥落，斑点，沾污等一些不可逆的破坏现象。

故对涂料的质量而言，除了应考察其外观、物理、化学、机械性能外，更为重要的应考察它的使用寿命，即涂膜本身的耐久性。

而对涂膜进行耐候性试验及试验后的综合评定，既可以客观地考察涂膜的各种综合技术性能优劣，又可以评估它的真正使用价值，显然是十分重要和必要的。

实际使用中暴露在户外的涂膜理论上均需要考察耐候性，例如：汽车涂料、外墙建筑涂料、交通桥梁涂料、工程机械涂料、卷材涂料等。

Q:耐候性主要考察那些性能，评价方法由哪些？耐候性主要检查项目有：变色、失光、粉化、起泡、生锈、开裂、剥落、斑点、泛金、沾污、长霉等。

评定可参照相关产品标准的要求进行，也可以按GB/T1766-2008《色漆和清漆涂层耐老化的评级方法》中的规定进行。

样板的评级分单项评级和综合评定两种，综合评定又分装饰性漆和保护性漆两种方法，根据样板破坏的程度可评出：优、良、中、可、差、劣6个级别。

试验后评定方法比较多，包括国家标准、国际标准、美国标准等，目前常用到的有：(1)国家标准：《色漆和清漆涂层老化的评级方法》（GB/T 1766-2008）；ISO 4628系列《色漆和清漆漆膜老化的评定缺陷程度,量值和大小及外观均匀变化程度的规定》；（2）美国标准：《评定涂漆钢表面锈蚀程度的试验方法》（ASTM D 610-2008）；《涂料起泡程度评价的标准试验方法》（ASTM D 714-2002（2009）；《涂装了色漆或涂料的试样经受腐蚀环境后的评定》（ASTM D1654-2008）。

自然老化试验和荧光紫外曝晒试验的对比：UVA-340灯管曝晒试验结果Gregory R. Fedor【摘要】将不同聚合物材料样品在美国佛罗里达、亚利桑那和俄亥俄州进行了2 a 户外曝晒.将相同样品在实验室加速老化试验箱内分别用两种辐照度和两种湿度进行循环试验.然后对比人工加速老化和自然曝晒样品,除了出现霉菌外,材料在有湿度循环的实验室加速老化与户外老化的降解模式类似.在测试的15种材料中,有9种材料在人工老化试验箱中的降解速度因辐照度增加而加快.此外,研究还确认了加速因子与材料自身特性的关联程度很大.【期刊名称】《上海涂料》【年(卷),期】2018(056)006【总页数】7页(P37-43)【关键词】老化;人工加速老化;耐候性测试;塑料;油漆和涂料【作者】Gregory R. Fedor【作者单位】Q-Lab公司,美国俄亥俄州【正文语种】中文【中图分类】TQ630.7+20 引言长期以来，实验室加速老化和自然老化测试结果之间的相关性一直是人们争议的焦点。

通常情况下，行业用户都希望更快地得到加速老化的测试结果，同时也希望实验室的模拟结果和真实的户外曝晒结果之间有很好的相关性。

但这一诉求似乎很难得到满足。

这是因为加速老化的3种主要方法（即温度比正常曝晒温度更高、光谱波长比自然光更短及辐照度比正常辐照度更高）都会降低这种相关性。

但业内似乎达成了某种程度的共识，即如果人工加速老化设备使用的光源能真实地模拟测试材料敏感光谱区域太阳光光谱的能量分布，则人工加速老化通常会给出与户外曝晒更接近的结果。

过滤后的氙灯能够很好地模拟太阳光光谱的大部分波段，特别是可见光和波长较长的紫外线［1］。

UVA-340荧光紫外灯管能够很好地模拟太阳光谱中的短波紫外线（＜365 nm）部分。

如图1所示，UVA-340灯管很好地模拟了360 nm以下波长的太阳光［2］。

因为UVA-340灯管可模拟破坏大多数聚合物的光谱区的太阳光，所以至少在理论上可以期望它能够获得与户外曝晒结果有合理关联的结果。

聚丙烯非织造布光老化性能的评价方法王向钦漆东岳杨欣卉聚丙烯非织造布按耐用性能分为耐久性非织造布（如服饰用、土木建筑用）和环保可降解性非织造布（如环保型购物袋、农用非织造布地膜等）[1,2]。

聚丙烯非织造布在使用过程中发生的老化主要由太阳光中的紫外线辐射所引起，对聚丙烯非织造布光老化性能的宏观评价方法有自然老化试验法和人工模拟老化实验法，微观分析方法有特性粘度法、差示扫描量热法、红外光谱法等，本文将对聚丙烯非织造布光老化的反应机理及其宏观和微观评价方法进行讨论。

1聚丙烯光老化反应机理自上世纪80年代开始，众多学者对聚丙烯的耐老化性能进行了广泛而深入的研究，发现聚丙烯的老化主要与大分子链上大量存在的叔碳原子有关[3,4]，由于叔碳原子具有较强的失电子能力，在有氧的情况下仅需很小的能量就可以使C—H键断裂，形成活泼的叔碳自由基，在受到与聚丙烯中化学键键能相对应的紫外光能量的作用后[5]，引起分子链各种反应发生，如链增长、链断裂等[4]，最后表现为聚丙烯材料的变色、强度下降、表面龟裂等老化现象。

太阳光中部分波长的紫外光能量与聚丙烯分子中某些化学键键能十分接近，所以聚丙烯中的相应化学键可以吸收紫外线能量，导致化学键的断裂，从而引发光老化[3,6]。

部分太阳光紫外线能量与聚丙烯中典型化学键键能的对应关系见下表。

Gardette等对聚丙烯光老化的反应机理作了总结[4]，其反应机理为：活泼的叔碳原子在吸收了紫外光能量后，与空气中的O2发生氧化反应生成过氧化物，然后继续在紫外光能量的作用下进一步发生链增长、链断裂、链终止以及形成支链等反应，最后表现为宏观上的老化行为；不论聚丙烯光老化向什么方向进行，其最终产物中均有羰基的存在，所以很多研究人员采用羰基指数来表征聚丙烯光老化程度[2,7,8]。

这些研究成果为如何评价与衡量聚丙烯非织造布的光老化性能提供了一种新的思路，即通过各种手段分析光老化过程中的微观变化评价其光老化性能，现代化的分析仪器可提供更加稳定可靠的数据，使评价结果更加准确可靠。

GFRC加速老化与自然老化的相关性王登霞;李晖;刘亚平;孙岩【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2013(000)0z1【摘要】选取我国典型气候条件下的漠河、西双版纳、厦门和济南四个试验站，进行玻璃纤维增强溴化环氧乙烯基酯树脂复合材料（GFRC）三年的自然环境老化试验，同时在试验室环境下进行了GFRC的湿热老化、热空气老化、光老化和常温浸水、高温浸水人工加速老化试验。

测试老化后GFRC的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度等机械性能，分别对GFRC在两种环境下的老化规律进行研究。

首次利用灰色理论中的灰色关联分析法计算了自然环境老化和人工加速老化试验的相关性。

结果表明，灰色关联分析法能够成功的得到不同老化方法之间得关联度，以压缩强度为性能指标时，实验室加速光老化试验与自然环境老化试验的相关性最大，关联度达到了0.7左右。

最后以压缩强度为性能指标，计算得到了光老化对四地自然老化的加速因子（AF）。

%Natural aging experiment of glass fiber reinforced brominated epoxy resin composites (GFRBERC) was investigated in Mohe, Xishuangbanna, Xiamen, and Jinan stations of Chinese typical climate regions. Its accelerated aging experiments including light, damp heat, thermal, and hydrothermal aging were studied in laboratory at the same time. Its mechanical properties including tensile strength, flexural strength, and compressive strength were tested and studied. Based on the grey relational analysis, the correlation between the natural aging and various accelerated aging was quantitative calculated and analyzed. Theresults showed that the laboratory accelerated light aging has the best correlation with natural aging, of which relational grade reaches to 0.7. Accelerated factor (AF) of natural aging relative to accelerated light are obtained by taking compressive strength of GFRBERC as the property indicator.【总页数】5页(P19-22,31)【作者】王登霞;李晖;刘亚平;孙岩【作者单位】中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031【正文语种】中文【中图分类】TQ322.4【相关文献】1.混凝土梁中GFRP筋加速老化与自然老化相关性分析2.PBO纤维自然老化与加速老化的相关性研究3.ABS材料人工加速老化与户外自然老化的相关性4.丁腈硫化胶烘箱加速老化与室内自然老化相关性的研究5.PVDF膜材在自然老化和人工加速老化下力学性能变化的相关性研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第7卷 第11期 食品安全质量检测学报 Vol. 7No. 112016年11月Journal of Food Safety and QualityNov. , 2016*通讯作者: 刘伟丽, 副研究员, 主要研究方向为材料化学分析。

E-mail:*****************.cn*Corresponding author: LIU Wei-Li, Associate Professor, Beijing Centre for Physical and Chemical Analysis, No.7, Fengxian Central Road, HaidianDistrict,Beijing100094,China.E-mail:*****************.cn两种光老化设备QUV 紫外荧光老化试验箱和Q-Sun 氙灯老化试验箱比较刘奕忍1, 2, 李琴梅1, 2, 高 峡1, 2, 3, 刘伟丽1, 2, 3*(1. 北京市理化分析测试中心, 有机材料检测技术与质量评价北京市重点实验室, 北京 100089; 2. 北京市食品安全分析测试工程技术研究中心, 北京 100089; 3．北京市科学技术研究院分析测试技术重点实验室, 北京 100089)摘 要: 紫外荧光老化试验箱QUV 采用荧光紫外灯为光源, 通过模拟自然阳光中的紫外辐射和冷凝, 对材料进行加速耐候性试验, 以获得材料耐候性的结果。

氙灯老化试验箱Q-Sun 采用能模拟全阳光光谱的氙弧灯来再现不同环境下存在的破坏性光波, 用来进行老化的环境模拟和加速试验。

QUV 和Q-Sun 同属加速老化和测试材料光稳定性的设备, 能提供快速且可重复的测试结果。

本文论述了这两种仪器的特点和相关主要标准, 并比较了两者之间差别。

关键词: 光老化; QUV 紫外荧光老化试验箱; Q-Sun 氙灯老化试验箱Comparison of two kinds of light aging equipments of ultraviolet aging testchamber QUV and xenon lamp aging test box Q-SunLIU Yi-Ren 1, LI Qin-Mei 1, GAO Xia 1,2,3, LIU Wei-Li 1,2,3*(1. Beijing Key Laboratory of Organic Materials Testing Technology & Quality Evaluation , Beijing Centre for Physical and Chemical Analysis , Beijing 100089, China ; 2. Beijing Engineering Research Center of Food Safety Analysis , Beijing 100089, China ; 3. Beijing Academy of Science and Technology Key Laboratoryof Analysis and Testing Technology , Beijing 100089, China ) ABSTRACT: Ultraviolet aging test chamber QUV uses fluorescent UV lamp as the light source, and the accelerated weathering test is carried out in order to obtain the results of the material weather resistance, by simulating the ultraviolet radiation and condensation in sunlight. Xenon lamp aging test box Q-Sun with a xenon arc lamp can simulate the whole spectrum of sunlight reproduction to represent the destructive wave under different environments, which can be used for aging environment simulation and accelerated test. Both of the two kinds of light aging test equipments can provide rapid and repeatable test results. This paper discussed the characteristics and main standards of QUV and Q-sun, and compared their applicable scope.KEY WORDS: light aging; ultraviolet aging test chamber QUV; xenon lamp aging test box Q-Sun1 引 言高分子材料在日常生活中应用广泛, 在其长期使用过程中, 经常出现变色、粉化、 起泡、裂纹、脱落等老化现象, 严重影响产品的机械性能、外观表现等特性。

人工加速老化和自然老化测试结果间的相关性：长期以来，人工加速老化和自然老化测试结果间的相关性问题一直是业内关注的热点。

一般来说，工业上要求快速地得出老化测试结果，同时要求实验室人工加速老化和自然老化测试结果间有较好的相关性，然而实际上这两个要求是相互矛盾的。

人工加速老化方法使用比实际环境更高的测试温度、更短波长光源、更大的辐照强度，在加速材料老化进程的同时，降低了与自然条件材料老化结果的相关性。

QUV加速老化设备配备的UVA-340灯管提供了一个新的解决方案[1]。

UVA-340紫外灯光源能很好地模拟太阳光谱中短波紫外光(＜365nm部分)，见图1所示。

由于UVA-340紫外灯光源所模拟的太阳短波紫外光通常是引起聚合物破坏的主要原因，理论上这种方法的测试结果和户外自然老化的相关性较好。

为了验证这一点，我们针对户外自然曝晒和使用 UVA-340紫外光源人工加速老化的相关性进行了一系列的实验。

1、实验本实验选用了环氧涂料、聚氨酯涂料以及聚酯涂料，分别进行户外自然曝晒和紫外人工加速老化实验，记录实验中样品光泽和颜色的变化。

1.1户外自然曝晒实验由于全球各地户外自然曝晒的情况很不相同，为了准确地评价实验，这里选择了三种不同的典型气候类型：亚热带气候(佛罗里达的迈阿密)、沙漠气候(亚利桑那的凤凰城)和美国北方工业型气候(俄亥俄州的克里夫兰)。

户外自然曝晒严格按照ASTMG7《非金属材料的户外自然曝晒试验标准》执行。

被测试样的背板为厚1.6mm的夹板，试样架45°，朝南。

1.2人工加速老化实验人工加速老化测试按照ASTMG154《非金属材料的紫外老化测试方法》执行。

实验设备为紫外加速老化试验机。

该试验箱具有闭环反馈回路系统控制[2]，可设定并控制UV光辐照强度。

试验使用UVA-340紫外灯管，光强峰值为343nm，截止点为295nm。

为了排除不同温度对实验结果的影响，测试温度统一设定在50℃。

实验分别在三种不同的循环条件下测试：条件1：4h紫外光照射，4h冷凝；UVA-340灯管的辐照点控制在0.83W/(m2·nm)@340nm；整个测试循环温度控制在50℃。