高分子材料通常分为塑料、橡胶、纤维、涂料和胶黏剂五大类，也就是我们所说的五大合成材料。它们在户外使用时，长期暴露于户外环境下，受到太阳光（特别是290nm-400nm波长范围内的紫外线）照射、氧气、雨水、露水等因素的作用，极易发生如褪色、发脆、变硬、发粘、表面龟裂以及机械性能变差等老化现象，致使其提前失去原有功能和使用价值。

老化后塑料夹子示意图

因此，为了使这些材料在户外使用的时间更长，就必须对这些材料进行耐候改性。那么，想要判定这些高分子材料在户外环境下的耐候性能到底怎么样，这时就需要对其进行评价。今天，就给大家介绍一款高分子材料耐候性能评价的利器—氙灯老化试验箱。

 

氙灯老化箱示意图

什么是氙灯老化箱？
氙灯老化试验箱，是老化试验设备中的一种，采用氙灯为光源，通过模拟自然阳光中的太阳光辐射、雨水、露水等气候因素，对材料进行加速耐候性试验，以获得材料耐候性的结果。通过重现这些条件，合并成一个循环，并让它自动执行完成循环次数。它是对长期放置在户外的产品材料进行模拟，看产品是否有褪色、变色、光泽度下降、粉化、龟裂、脆化、强度下降等现象，它还可以同时再现雨水与露水所带来的破坏性。用数天或数周的时间即可重现户外数月乃至数年出现的危害。

氙灯老化试验箱满足GB/T 16422.2、AATCC TM16-2003、AATCCTM169 、ASTM C1442、ASTMD4101 、Ford FLTM B0-116-01 、GME 60292 、GMW 3414、 ISO 105-B02、JASO M 346、MIL STD 810 F、VDA 621-429等多种测试标准要求，可广泛用于塑料、涂料、粘合剂、纺织品等合成纤维等等等。由于不同国家、地区或行业对氙灯老化测试都制定了相应的国家标准或行业标准。因此，在进行氙灯老化检测时，主要是根据客户要求的标准来进行测试评价。

为什么要用氙灯老化箱评价材料的耐候性能？
首先氙灯老化试验是一种模拟自然老化试验的人工加速老化试验，是模拟材料或产品在现实使用条件中涉及到的太阳光、雨水、露水等气候因素对产品产生老化的情况进行相应条件加强实验的过程。当然实验的强度要比实际户外的强度要大很多，以缩短测试时间，可以通过短时间的测试了解产品使用多少年后的老化情况。氙灯老化试验不仅是科研生产过程中筛选配方、优化产品组成的重要手段，也是行业内产品质量检验的一项重要的内容。
氙灯老化试验是在实验室中进行的。因为要模拟太阳光辐照，这就涉及到实验室光源的选择。目前，实验室光源主要有碳弧灯、金属卤素灯、荧光紫外灯、氙灯等。下图比较了太阳光及这几种实验室光源的光谱，可见，氙灯可以更贴切的模拟太阳光，是目前模拟性最好的一种人工光源，这也是氙灯老化试验之所以成为高分子材料耐候性评价最常用测试评价方法的原因。

光源比较示意图

氙灯老化试验测试的时间怎么确定？

在进行氙灯老化测试时，客户通常都想知道应该进行多长时间的加速老化试验可以对应到5年、8年、10年等耐候年限。可以明确的说，目前还没有这种对应关系，这源于材料的多样性、材料配方的多样性、气候多样性等等众多复杂因素，而氙灯老化测试的条件都是相对固定的，只不过是同一个测试条件的多次循环而已。那么，这时怎么办呢？有以下几种方法供参考：

1、参照相关产品的标准
很多产品或材料使用厂家都在其产品标准中对老化试验的时间做出了规定，我们只要按照标准规定时间和条件测试即可，众多的国际标准、国家标准和行业标准也有具体的可参考规定。

2、根据已有的相关性换算公式进行推算
人工加速老化与自然暴晒的相关性研究一直在进行中，也有很多的换算关系式，但仅仅限于具体材料，如果正好你碰上了，那恭喜你，你可以推算到一个相对比较可靠的使用年限。

3、 控制人工加速老化辐射总量与自然暴露辐射总量相当
例如，某个地区的全年自然暴晒辐射总量相对差别不大，想要检验在这个地区的某种材料可以使用5年的话，可以知道5年的自然暴晒辐射总量，然后通过控制人工加速老化辐射重量至5年的自然暴晒辐射总量来确定测试时间。但需要说明的是，这通常来讲也是不可靠的，仅供参考，当然如果标准就是这样规定或大家约定，这样做是没问题的。