光老化测试中的温度：隐藏的催化剂

上海中心气象台2025年8月8日13时54分更新高温黄色为高温橙色预警信号：预计中心城区、浦东今天的最高气温将超过37℃，高温黄色预警信号更新为高温橙色预警信号，请注意防范强高温对工农业生产、人体健康的不利影响，确保生产、消防、用电等方面的安全。 

在光老化测试中，空气温度是一个关键环境参数，对材料的老化速率、机理和测试结果的准确性有显著影响。其作用主要体现在以下几个方面：

加速老化反应

1化学反应的温度依赖性：

根据阿伦尼乌斯方程，温度每升高10°C，化学反应速率可能提高1~2倍。高温会加速光氧化反应、水解反应等老化过程，尤其是当材料在紫外线（UV）辐射下已处于激发态时，高温会进一步促进自由基链式反应。

2协同效应：

紫外线（UV）与高温的协同作用比单一因素更显著。例如，塑料的泛黄、脆化或涂层开裂可能在高温+UV条件下更快出现。

影响材料物理状态

1玻璃化转变温度（Tg）：

对于高分子材料，温度接近或超过Tg时，分子链段运动能力增强，氧气扩散速率提高，加速氧化降解。

2 UV荧光灯测试（ASTM G154）：

采用UVA340或UVB313灯管，更侧重紫外线破坏性测试。

湿度交互作用

高温可能伴随高湿度（如氙灯试验中的喷淋阶段），导致水解反应（如聚酯、聚氨酯）或水汽渗透加剧。温度升高会加速水分子扩散，对吸湿性材料（如尼龙）影响尤其明显。

测试标准中的控制要求

不同标准（如ISO 4892、ASTM G155、SAE J2527）对黑板温度（Black Panel Temperature, BPT）或试样表面温度有严格规定。例如：

1黑板/黑标温度：

模拟材料表面在阳光下的实际温度，通常控制在50~70°C（依测试严酷等级而定）。

2箱体空气温度：

需与辐射强度协调，避免局部过热或温度不均导致数据偏差。 

材料特异性响应

1热敏感材料（如某些弹性体）：

高温可能导致软化、变形或添加剂（如稳定剂、增塑剂）挥发，改变老化路径。

2耐高温材料（如陶瓷涂层）：

温度影响可能较小，但长期高温仍可能引发微观结构变化。

与实际老化的相关性

过度提高温度（如超过实际使用环境）可能导致非真实失效模式（如热降解主导而非光降解）。因此，测试需平衡加速性与真实性。

总之，空气温度在光老化测试中不仅是加速因子，还通过改变材料物理化学状态影响老化行为。

由上海翁开尔公司代理的Q-SUN Xe-3氙灯老化试验箱，可以同时控制黑板/黑标的温度和空气温度，真实模拟户外光老化，在标准框架内精准控制以保障测试有效性。

美国Q-Lab公司是一家材料耐久性测试产品的全球供应商。公司成立于1956年，设计和生产标准测试底板、QUV紫外老化机、Q-SUN氙灯试验箱、Q-FOG腐蚀盐雾箱。此外，Q-Lab 佛罗里达和亚利桑设有全球公认的曝晒场和标准化的实验室，为客户还提供第三方测试服务，其服务内容有加速实验室测试和老化、光稳定性和腐蚀户外曝晒测试。

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Q-SUN Xe-3是一款全功能、大尺寸的试验箱，但其价格却极为优惠。它配备了三支氙弧灯管，具有较大的样品容量。

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