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汽车用高分子材料的老化测试技术作者简介：颜景莲：GRG环境与可靠性检测中心副主任，长期从事电工电子产品、电子元器件以及高分子材料等环境可靠性研究与测试工作，曾担任全国电工电子产品环境技术标准化技术委员会（SAC/TC8的秘书长，曾负责制修订国家标准、地方标准项目达10多项；参与国家科技部、省市科技部门下达的科技项目多项，并在国内核心期刊发表论文多篇。
节能、提高质量和功能、节约用材、简化工艺越来越成为汽车制造行业关注的焦点，汽车塑料化已成为解决上述问题的重要技术途径之一，且成为发展的大趋势。
塑料件由普通的装饰件和软垫逐步向结构件和功能件转变，如塑料保险杠、仪表板、燃油箱等。
越来越多的高分子材料在汽车生产制造中发挥着重要作用，高分子材料的老化测试技术也相应地倍受重视。
1.基本老化因素汽车用高分子材料老化降解的三个主要气候因素为：日光辐射、水（湿度）和温度。
其中不仅有数量的问题，各参数的质量也是一个很重要的因素。
不同波长的日光对高分子材料会造成不同程度的破坏，因为特定的高分子材料只吸收特定波长的光；材料与水的接触也分为不同的形式和阶段，这些不同将会导致不同的降解过程；温度的冷热循环会产生机械应力，特别是对于复合材料，与长期高温作用相比，会产生更多类型的降解。
而在实际应用中，温度、湿度和辐射三者的作用是不可分割的，它们的协同作用更增加了研究材料老化的难度。
除此之外，当然还有很多其他因素，诸如风沙、飘尘等。
2.自然老化测试2.1整车暴晒试验整车暴晒是模拟汽车最终使用环境条件的最佳方式。
在整车暴晒过程中，所有的材料和零部件的分布跟使用情况保持一致，在老化过程中相互作用，老化速度和类型最接近于实际情况，加速度最小。
因此，试验结果与实际使用状况的吻合程度最高。
整车进行暴晒试验时，客户可以根据自己的试验目的，对整车的工作状态、车顶篷开启状态、车窗开启状态做岀要求，一般使挡风玻璃面向赤道，并且根据季节的不同调整暴晒角度。
高分子材料实验室老化试验技术详解【摘要】本文围绕实验室老化试验技术，详细介绍了老化试验的原理，各种常用光源的光谱能量分布及各自的优缺点，包括荧光紫外灯、碳弧灯、氙弧灯、金属卤素灯等。
介绍了常见的光老化试验箱以及各种光源常用的测试标准，并对光源的选择、滤镜的选择以及样品的外观评价等试验技术进行了详细介绍。
【关键词】光老化试验；荧光紫外灯；碳弧灯；氙弧灯；金属卤素灯；测试标准塑料、涂料、纺织品、皮革等高分子材料在使用过程中经常出现粉化、变色、起泡、龟裂、脱落等劣化现象，严重影响产品的机械、表观等方面的性能，因此需要了解高分子材料的光老化机理并寻找合适的人工加速光老化试验方法来客观地模拟自然使用条件，为材料的研发及应用提供快速的检测与评价方面的依据。
目前常用的人工加速老化试验方法主要有荧光紫外灯老化、碳弧灯老化、氙灯老化、金属卤素灯老化等试验方法，下面详细介绍一下这几种不同的老化测试方法。
1.荧光紫外老化试验紫外光老化试验箱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。
荧光紫外试验可模拟紫外、雨淋、高温、高湿、凝露、黑暗等自然环境条件，通过将这些条件重现并循环开展老化试验。
目前常用的紫外线光源分为长波紫外线光源（UV A 灯）以及短波紫外线光源（UVB灯）两种类别，共包括四种光源，其光谱能量分布见图1[1]。
1.1 长波紫外线光源长波紫外线灯对于比较不同类型聚合物的耐紫外线性能尤为有用。
因为UV A灯的光谱不包含295nm以下的紫外线，跟户外阳光的波长截止点相同，通常不像短波紫外线破坏材料那样快，但它们比较接近真实的户外老化。
目前常用的光源包括：（1）UV A-340光源，在295nm～365nm的紫外波段最接近于太阳光的光谱，它的辐射峰值是在340nm，是目前最接近于户外阳光的紫外光源；（2）UV A-351光源，模拟日光被窗户玻璃过滤后的紫外线部分，它适用于户内环境应用。
高分子材料老化试验分析：高分子材料试验室加速老化高分子材料自身技术含量高、附加值高，一直是发达国家和跨国公司十分重视的发展领域，具有广阔的市场空间。
因此，也对其质量性能、可靠性水平、保障能力等提出了更高要求。
如何本着节能、低碳和生态发展的原则，最大程度的发挥高分子材料制品的功能，就越来越受到人们的。
而老化正是影响高分子材料可靠性和耐久性的重要因素。
高分子材料的老化现象老化由物理老化和化学老化两种类型。
高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于受到各种外界环境因素的影响，其性能逐渐由好变坏，以致最后丧失使用价值，这种现象就属于高分子材料的老化。
不仅造成资源浪费，甚至会因其功能失效酿成更大的事故，而且其老化引起的材料分解也可能会对环境产生污染。
影响高分子材料老化的因素1.宏观影响因素因为高分子聚合物在加工、使用过程中，会受到氧、臭氧、热、水、光、微生物、化学介质等环境因素的综合作用, 其化学组成和结构会发生一系列变化，物理性能也会相应变坏，如变色和褪色、聚合物发黄、变糊、开裂、龟裂、剥离和分层、翘曲、脆化、拉伸强度损失、粉化、起泡、失光等，这些变化和现象就称为老化。
2.微观影响因素高分子聚合物在热或光的作用下会形成激发态的分子，当能量足够高，分子链就会断裂形成自由基，自由基可以在聚合物内部形成链式反应，继续引发降解，也可能引起交联。
如果环境中存在氧气或臭氧，还会诱发一系列氧化反应，形成氢过氧化物，并进一步分解成为羰基。
如果聚合物中存在残余的催化剂金属离子，或在加工、使用中带入金属离子如铜、铁、锰、钴等，会加速聚合物的氧化降解反应。
高分子材料试验室加速老化为加快试验周期，更快的得到老化数据，试验室通常使用人造光源模拟日光辐射，匹配不同的温湿度及淋雨条件等，可以模拟各种自然气候。
1）光源的选择常用的人造光源有氙弧灯、金属卤素灯及紫外荧光灯。
紫外荧光灯在中波紫外和短波紫外范围内，能很好的模拟日光。
而氙弧灯和金属卤素灯在全光谱均能很好的模拟日光。
