环境老化试验｜人工加速老化｜耐候性测试

人工加速老化试验是涂料、塑料、橡胶、胶黏剂等材料耐候性评价中常用的实验室测试方法。通过紫外光、氙弧灯、温度、湿度、凝露、喷淋等受控环境因素，可以在较短时间内观察材料在光、热、水分等因素作用下产生的性能变化。

但完成规定的老化时间并不意味着试验就结束了。对于实际材料评价而言，更重要的是如何判断老化前后的变化，以及如何将这些变化转化为可以记录、比较和评价的数据。常见评价指标包括色差、光泽变化、粉化、开裂、起泡、剥落、强度变化等。

一、人工加速老化试验主要评价什么？

材料经过紫外老化或氙灯老化后，通常不会只有一种变化。例如涂层可能同时出现颜色变化、光泽下降、粉化、开裂、起泡甚至剥落；塑料可能表现为黄变、褪色、脆化、开裂或力学性能下降。因此，老化试验结果通常不是用一个单一指标来描述。

在实际测试中，应根据产品的使用场景和相关标准确定评价项目。对于外观要求较高的涂层，颜色和光泽可能是重点；对于长期户外使用的材料，则还可能需要关注粉化、开裂、起泡、剥落以及机械性能变化。

二、色差 ΔE 是什么？老化后颜色变了多少怎么看？

对于涂料、塑料等有颜色要求的材料，老化后的颜色变化通常是非常直观的一项指标。测试时可以分别记录试样老化前后的颜色参数，并通过色差计算评价颜色发生了多大变化。

ΔE 可以理解为老化前后颜色差异的量化表达。一般而言，在测试方法和评价体系相同的情况下，ΔE 数值越大，说明老化前后的颜色差异越明显。

但需要注意，不能脱离具体产品标准直接规定一个统一的“合格 ΔE”。不同材料、颜色以及应用领域对颜色变化的允许程度可能不同，因此实际评价时应以相应产品标准、技术条件或双方约定的评价要求为依据。

三、光泽下降怎么评价？什么是失光率？

对于高光涂层、汽车涂层、家具涂层以及部分塑料制品而言，表面光泽是重要的外观指标。材料经过光照、温度和水分等因素作用后，表面结构可能发生变化，从而表现为光泽下降。

在测试过程中，可以分别测量试样老化前和老化后的光泽度，并根据具体评价方法比较两者之间的变化。与单纯记录老化时间相比，老化前后的光泽变化更能够反映试样表面状态发生了怎样的改变。

实际试验中应注意测量位置、测量角度、试样表面状态以及仪器测量条件的一致性。如果前后测量条件不一致，即使测试数据出现差异，也可能难以判断这种差异究竟来自材料老化还是测量条件变化。

四、粉化、开裂、起泡和剥落分别说明什么？

对于涂料和涂层而言，老化过程中产生的表面缺陷往往比单纯的颜色变化更加直观。不同缺陷反映的失效现象也有所不同。

1. 粉化

粉化通常表现为涂层表面出现粉末状物质。对于长期受到光照、温度和环境因素作用的涂层，树脂或其他成膜物质可能发生降解，从而使表面逐渐出现粉化现象。

2. 开裂

开裂是指涂层表面出现肉眼可见的裂纹。裂纹的数量、大小、分布以及严重程度可能不同，因此评价时不能只记录“有没有裂纹”，还应根据对应标准采用规定的等级或评价方法。

3. 起泡

起泡通常表现为涂层局部形成鼓泡。评价起泡时，一般需要关注鼓泡的大小、数量或密度以及分布情况。

4. 剥落

当涂层与基材之间的结合状态受到明显破坏时，可能出现局部或大面积剥落。对于这种失效现象，通常需要结合具体标准对剥落面积、程度或等级进行评价。

因此，人工加速老化后的外观评价并不是简单地判断“有没有变化”，而是需要按照规定的方法对变化进行分类、记录和量化。

五、为什么不能只看“老化多少小时”？

在人工加速老化试验中，“100小时”“500小时”“1000小时”等时间数据很容易成为最直观的结果，但测试时间本身并不能完整描述材料的老化程度。

首先，不同试验方法采用的光源和环境条件不同。例如荧光紫外老化试验主要通过特定紫外光谱以及凝露、喷淋等条件模拟材料受到的环境作用；氙灯老化则可以通过滤光系统模拟不同太阳光谱条件。两种试验即使测试时间相同，也不能简单地认为具有相同的老化作用。

其次，同一种试验中，辐照度、温度、湿度、喷淋或凝露等条件发生变化，也会影响材料的老化过程。因此，比较不同试验结果时，应同时关注光源、辐照度、温度、湿度、循环条件等关键试验参数。

关于辐照度与测试时间之间的关系，可进一步阅读：                    《紫外老化试验中的辐照度是什么意思？为什么不能只看测试时间？》        

六、紫外老化和氙灯老化后的结果应该怎么比较？

紫外老化和氙灯老化都可以用于人工加速老化评价，但两种方法的光谱特征和试验环境并不完全相同，因此测试结果应结合具体方法进行理解。

荧光紫外老化试验通常重点关注紫外辐射以及凝露、喷淋等环境因素对材料造成的影响；氙灯老化则可以利用氙弧灯光源和不同滤光器组合，对太阳光相关光谱进行模拟。因此，对于同一材料，如果分别采用两种方法进行测试，不能仅根据“哪一种测试时间更长”来判断材料的耐候性能。

在选择试验方法时，应优先根据产品标准、实际使用环境以及材料可能受到的主要环境因素确定，而不是单纯追求更长的试验时间。

关于紫外、氙灯和盐雾三类试验方法的基本区别，可参考：                    《紫外老化、氙灯老化和盐雾腐蚀有什么区别？应该怎么选择？》        

七、老化试验数据应该怎么记录？

一份完整的人工加速老化试验记录，不应只有一个“老化时间”。为了便于后续分析和不同批次之间进行比较，建议至少记录试验方法、试验条件、试样信息、老化前状态、老化后状态以及最终评价结果。

八、如何理解“耐候性好”？

“耐候性好”并不是一个单独的仪器读数，而是材料在规定环境因素作用下保持相关性能的综合表现。

对涂料而言，可能需要同时关注颜色、光泽以及粉化、开裂、起泡、剥落等外观变化；对于塑料等高分子材料，还可能需要根据具体应用关注拉伸强度、冲击性能等变化。

因此，在进行人工加速老化试验时，正确的思路不是简单比较“谁老化得更久”，而是根据材料实际使用环境选择合适的试验方法，并按照对应标准规定的指标和评价方法分析结果。

九、相关设备

根据不同材料和试验方法，人工加速老化试验通常需要配置相应的环境老化试验设备。

BGD 856 荧光紫外加速老化试验箱：采用荧光紫外灯作为光源，并结合温度、湿度、凝露及水喷淋等条件，对材料进行人工加速老化试验，适用于涂料、塑料、汽车工业、木制品、胶水等材料的耐候性评价。

BGD 862 Plus 氙灯老化试验箱：采用水冷式氙灯光源，并通过滤光器、辐照度、温度、湿度及喷淋等参数控制开展氙灯老化试验，可用于需要模拟太阳光相关环境作用的材料耐候性评价。

BGD 885 多功能盐雾腐蚀试验箱：可用于中性盐雾、醋酸盐雾、铜离子加速盐雾以及盐雾与干燥、湿热等循环腐蚀试验，适用于材料和涂层的耐腐蚀性能评价。

相关设备可根据具体产品标准、材料使用环境以及所需试验方法进行选择。

十、结语

人工加速老化试验的价值，不只是获得一个“测试小时数”，而是通过受控的环境条件观察材料性能随时间发生的变化，并将这些变化转化为可以记录、比较和评价的数据。

对于涂料、塑料等材料而言，ΔE、光泽变化、粉化、开裂、起泡、剥落以及相关物理性能变化，都可能成为耐候性评价的重要依据。实际测试过程中，应结合产品标准和应用场景选择合适的试验方法与评价指标，避免仅依据单一指标或单纯的试验时间判断材料的耐候性能。

从试验方法选择，到光源和试验条件控制，再到老化后的数据评价，完整的测试流程才能为材料配方、产品质量控制和耐候性能研究提供具有可比性的试验依据。