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紫外线老化是指材料（如塑料、橡胶、涂料、纺织品等）在长期暴露于紫外线（UV）辐射下，因光化学反应、光氧化等作用导致的物理或化学性能退化现象。这种老化过程会导致材料出现变色、脆化、开裂、表面粉化、强度下降等问题，最终影响其使用寿命和功能。

（1）紫外线老化的核心要素  

1. 紫外线辐射  

   波长范围：主要影响材料老化的紫外线波段为UV-A（315-400 nm）和UV-B（280-315 nm）。UV-B能量更高，破坏性更强。  

   光照强度与时间：辐照强度越高、暴露时间越长，老化速度越快。  

2. 材料特性

   化学组成：某些高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯）因分子链结构对UV敏感，更易老化。  

   添加剂：抗氧剂、光稳定剂（如UV吸收剂、受阻胺类）可延缓老化，而杂质或未稳定化材料会加速老化。  

3. 环境因素  

   温度：高温会加速光氧化反应速率。  

   湿度：水分可能协同紫外线引发水解反应（尤其在涂层或复合材料中）。  

   氧气：氧气参与光氧化过程，导致自由基链式反应。  

4. 光化学反应机制  

   光降解：UV光子直接破坏材料化学键（如C-C、C-H键）。  

   光氧化：紫外线激发氧气生成活性氧（如自由基、臭氧），引发氧化反应。  

   表面与内部差异：老化通常从材料表面开始，逐渐向内扩散。  

5. 表观失效现象  

   颜色变化（黄变、褪色）、光泽度下降、脆性增加、力学性能（拉伸强度、弹性）丧失等。  

（2） 防护与研究方向  

材料改性：添加抗UV助剂、纳米填料（如TiO₂、ZnO）或使用耐候性聚合物（如聚碳酸酯、ASA）。  

涂层技术：采用UV屏蔽涂层或表面处理（如氟碳涂层）。  

加速老化测试：通过氙灯、UV灯模拟长期光照，评估材料耐候性。  

紫外线老化研究对延长户外材料（如建筑建材、汽车部件、光伏组件）的寿命至关重要。

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