人工气候培养箱在塑料制品耐候性评价中的实验研究方案

检测样品：塑料

检测项目：耐候性

方案概述：塑料制品在实际使用过程中长期暴露于自然环境中，受到阳光照射、温度变化及湿度波动的共同作用，材料表面会发生褪色、粉化、开裂及力学性能下降等老化现象。在实验室条件下，人工气候培养箱通过模拟温湿度循环与光照交替的环境条件，可对塑料制品进行加速老化测试，在较短时间内评估材料的耐候性能，为材料筛选、配方优化及产品质量控制提供依据。

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更新时间2026年08月12日

上传企业上海喆图科学仪器有限公司

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方案详细说明相关产品清单

一、实验背景

塑料制品在实际使用过程中长期暴露于自然环境中，受到阳光照射、温度变化及湿度波动的共同作用，材料表面会发生褪色、粉化、开裂及力学性能下降等老化现象。在实验室条件下，人工气候培养箱通过模拟温湿度循环与光照交替的环境条件，可对塑料制品进行加速老化测试，在较短时间内评估材料的耐候性能，为材料筛选、配方优化及产品质量控制提供依据。

二、样品信息

实验样品：三种塑料板材，分别为ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PC（聚碳酸酯）和PP（聚丙烯），尺寸100mm×100mm×3mm，每组12片，共计36片。所有样品表面经无水乙醇擦拭清洁，去除脱模剂及表面污染物，在标准环境（温度23±2℃，相对湿度50±5%RH）中状态调节24小时后进行初始性能测试。

三、实验设计

组别	样品材质	老化条件	循环模式	测试周期	取样时间点	样品数
A组	ABS	温湿度循环+光照	24h/循环	30天	0/5/10/20/30天	12片
B组	PC	温湿度循环+光照	24h/循环	30天	0/5/10/20/30天	12片
C组	PP	温湿度循环+光照	24h/循环	30天	0/5/10/20/30天	12片

每组在每个取样时间点取2片，其中1片用于色差与光泽度测试，1片用于拉伸性能测试。对照组（未经老化）样品在同样条件下保存但不进行老化处理。

四、循环条件设置

单个循环周期（24小时）条件如下：

时间段	时长	温度	相对湿度	光照强度	光照状态
白天模式	12h	50℃	70%RH	12000Lx	开启（三面光照）
夜间模式	12h	25℃	90%RH	0Lx	关闭

设备参数设定：白天模式温度50℃（设备有光照控温范围10~65℃），夜间模式温度25℃（无光照控温范围0~50℃）。湿度白天设定70%RH，夜间设定90%RH。光照强度白天设定12000Lx，夜间关闭。

五、实验过程

第1步（初始性能测试）：从各组取2片样品作为初始对照，分别进行色差值（ΔE*）测量（使用色差仪）、60°光泽度测量（使用光泽度仪）及黄度指数（YI）测量，记录初始数据。另取2片样品按标准方法进行拉伸性能测试（GB/T 1040），记录初始拉伸强度。

第2步（样品装载与程序设定）：将剩余样品放入人工气候培养箱内，样品垂直放置于不锈钢隔板上，各样品之间保持20mm以上间距，确保光照和温湿度条件均匀一致。

第3步（老化运行与定时取样）：设备按预设程序自动运行30天。每隔5天（第5、10、20、30天）从各组取出2片样品，取出样品后立即密封保存，避免继续老化。

第4步（性能测试）：每次取样后对样品进行色差值（ΔE*）、60°光泽度、黄度指数及拉伸强度测试。色差和黄度指数以初始样品为对照，计算变化值。拉伸强度测试在标准环境条件下进行，每组测试5个试样取平均值。

六、结论

人工气候培养箱在塑料制品耐候性评价实验中，通过30段可编程循环控制，在30天周期内稳定运行了30个温湿度循环（白天50℃/70%RH/12000Lx，夜间25℃/90%RH/0Lx）。设备温湿度控制精度和光照均匀性满足塑料老化实验对加速老化环境稳定性和可重复性的要求，适用于高分子材料耐候性筛选、配方优化及产品质量控制。