在材料检测实验室,我们经常会收到这样的反馈:很多浅色塑胶、橡胶、皮革类产品,刚生产出来外观颜色均匀干净,存放一段时间,或是经过阳光照射之后,表面慢慢发黄变色。颜色改变虽然不一定直接造成功能失效,但会直接影响产品外观观感,降低用户体验。想要预判材料发生黄变的倾向,不能单纯靠自然放置等待数月甚至数年,耐黄老化试验箱,就是用来在实验室环境下加速这一类变化过程的仪器。
我在实验室接触耐黄老化试验箱已经有不少时间。这款设备内部搭载紫外光源、温控组件与旋转样品盘,通过模拟自然环境当中紫外线照射,配合可控的箱内温度,加速材料发生光氧化反应,在较短试验周期之内,观察样品出现的黄变、褪色、表面开裂等老化现象。很多人会有疑问,加速试验的结果能不能参考?其实它不是复刻户外自然环境每一处细节,而是放大关键影响因子,对比不同配方、不同工艺的材料,在同等试验条件下的变化差异,用来筛选原料、评估配方改动带来的效果。 日常接收的测试样品类型很广,浅色橡胶配件、塑料外壳、人造皮革、鞋材部件,很多对外观颜色稳定性有要求的试样,都会放入耐黄老化试验箱开展测试。开展测试之前,我们需要对样品做基础准备:样品表面不能有油污、划痕,选取具有代表性的试样,同时留存未做照射的对照样,方便完成试验之后做对比。部分试验会使用遮光片遮盖样品局部,保留一块不接受紫外照射的区域,和受照射区域形成同一块样品内部的参照对比,减少样品个体差异带来的干扰。
放进箱内时,样品平铺于旋转托盘,样品之间留出空隙,避免互相遮挡光源。设备关闭箱门,设定好试验温度、试验时长,托盘匀速转动,保证样品各个位置接收紫外照射相对均匀。试验结束之后,不能马上就去比对颜色,需要把样品取出,在室温环境放置冷却一段时间,待状态稳定,再使用色差仪器读取颜色参数,计算色差与黄变相关数值,也可以参照灰度卡完成目视评级,记录下颜色改变的程度。
在材料研发工作当中,耐黄老化试验箱给研发人员提供便捷的对比条件。同样一种基材,更换不同抗黄变助剂配比,分别制样放进设备,相同试验条件下对比黄变程度,就可以直观看到配方调整带来的改变。生产企业可以借助试验结果筛选合适原材料,减少产品后期储存、使用过程当中外观发黄带来的售后问题。
当然,设备本身也需要细心维护。紫外灯管随着使用时长会发生光强衰减,要做好灯管使用时长记录,按时更换;箱体内腔定期擦拭,避免样品析出物堆积污染腔体,影响后续试验。操作人员需要留意箱门密封状态,保证内部温光环境稳定。
耐黄老化试验箱不会直接判定一款材料合格与否,它提供一套可控的加速环境,把漫长自然老化过程压缩到实验室当中,帮助研发与质检人员看懂材料面对光照、高温环境时的外观变化趋势,为材料选型、工艺优化提供试验依据。