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UV老化試驗(yàn)機(jī)主要用于非金屬材料、有機(jī)材料（如：涂料、油漆、電子電器、LED照明、零部件、橡膠、塑膠及其制品），經(jīng)在陽光、濕度、溫度、凝露等氣候條件的變化下檢驗(yàn)有關(guān)產(chǎn)品及材料老化現(xiàn)象程度，儀器符合GB/T14522-93、GB/T16422.3-1997、GB/T16585-96等現(xiàn)行紫外線老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究和分析，HTV 樣品在248 nm 紫外激光照射下發(fā)生了不同程度的老化現(xiàn)象，是物理老化和化學(xué)老化的共同作用。

樣品老化的宏觀描述歸結(jié)為物理老化，物理老化是指玻璃態(tài)高分子材料通過小區(qū)域鏈段的微布朗運(yùn)動(dòng)使其凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)從非平衡態(tài)向平衡態(tài)過渡，從而使材料的物理、力學(xué)性能發(fā)生變化的現(xiàn)象。其結(jié)果使材料的自由體積減少，密度增加，模量、抗拉強(qiáng)度和硬度增加，斷裂伸長(zhǎng)及沖擊強(qiáng)度下降，材料由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈裕瑥亩鴮?dǎo)致材料在低應(yīng)力水平下的破壞[20]。經(jīng)計(jì)算，實(shí)驗(yàn)中的 1 000 次脈沖照射折算成累積能量密度為 19.44 J/cm2，相當(dāng)于 1 天的戶外太陽光的連續(xù)照射量，照射后，樣品彈性變小，硬度變大，發(fā)生了物理老化。

248 nm 紫外激光照射引起另一種重要老化，即化學(xué)老化，它是一種不可逆的化學(xué)反應(yīng)，是材料分子結(jié)構(gòu)變化的結(jié)果。橡膠化學(xué)老化是按自由基反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行的，根據(jù)引發(fā)自由基而氧化的因素主要分為熱氧化老化和光氧化老化 2 種類型[20]。

太陽輻射中的紫外線是引發(fā)橡膠光氧化老化的主要原因。紫外線的能量與橡膠中的化學(xué)鍵相當(dāng)，因此紫外輻射可以切斷許多化學(xué)鍵，形成自由基，自由基與自由基、與氧之間形成新的結(jié)合物質(zhì)形態(tài)，這是在有氧存在的環(huán)境中產(chǎn)生的光氧化老化。

由于 248nm 激光的光子能量高于 HTV 的所有化學(xué)鍵，該激光照射或在有氧氣氛照射下打斷了樣品表面部分化學(xué)鍵，破壞了部分基團(tuán)，從而形成了·H、·CH3 等，自由基間相互反應(yīng)。樣品發(fā)生的光氧化老化可能的反應(yīng)機(jī)理示于圖 8。圖 8 反應(yīng)(a)在激光照射下產(chǎn)生~Si-CH2·、~Si·、·H 和·CH3，同時(shí)·H 和·CH3反應(yīng)放出了 CH4 氣體，使得材料表面凹凸不平；反應(yīng)(b) 2 個(gè)長(zhǎng)鏈自由基~Si-CH2·和~Si·發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)，使 HTV 硬度變大；反應(yīng)(c)在氧氣氣氛下，放出了甲醛(HCHO)氣體，同時(shí)生成了~Si·和 HO·，zui后這 2 個(gè)自由基反應(yīng)生成了親水基團(tuán)-OH，使HTV 的憎水性減弱。

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