透明膠帶在包裝、電子等領域廣泛應用,長期暴露于紫外線會出現基材脆化、膠層脫粘、泛黃等問題。紫外線加速老化試驗箱可模擬高強度紫外光與溫濕度循環,將自然老化周期從數年縮至數百小時,精準評估其耐候性,本文依據 ASTM G154、GB/T 16422.3 標準梳理核心流程。

一、測試原理與核心指標
紫外線高能量光子會穿透膠帶 PP/PE 基材,引發分子鏈斷裂與氧化,導致基材脆化、膠層粘接力衰減,試驗箱通過熒光紫外燈配合 40-60℃溫度、60%-90% 冷凝濕度加速老化。核心評估指標包括四類:粘合性能(180° 剝離力按 GB/T 2792 測試,持粘性按 GB/T 4851 記錄載荷下剝離時間)、外觀質量(色差儀測 ΔE*ab 值≤5.0,顯微鏡查裂紋脫層)、機械性能(GB/T 528 測拉伸強度與伸長率)、耐候穩定性(以剝離力保留率≥70% 為核心判據)。
二、測試準備與樣品處理
試驗箱需提前校準:UVA 輻照強度 34.5±0.5W/m2(或 UVB 0.71±0.05W/m2),溫度波動≤±2℃,濕度偏差≤±5%;配備校準后的色差儀、剝離力測試儀、25mm 取樣刀。耗材含待測試膠帶(厚度 0.05-0.2mm,PP/PE 基材)、標準基材(不銹鋼板 / BOPP 薄膜,Ra≤0.8μm)、無水乙醇與夾具。樣品制備需從同批次膠帶截取 10 條 150mm×25mm 樣品,用無水乙醇清潔基材后,以 45° 角粘貼,2kg 碾壓輪 300mm/min 速度往返碾壓 3 次,在 23℃±2℃、50% RH±5% 環境靜置 24 小時固化。

三、參數設置與運行檢測
按應用場景設參數:普通包裝膠帶選 UVA 34.5W/m2、60±2℃、無冷凝、持續輻照 168h;戶外膠帶用 UVA34.5+UVB0.71W/m2、50±2℃、80±5% RH、8h 輻照 + 4h 冷凝循環 336h;電子封裝膠帶設 UVA20.0W/m2、45±2℃、60±5% RH、持續輻照 72h。運行時將樣品固定在樣品架(間距≥20mm),預熱 30 分鐘待參數穩定后計時,每 24 小時觀察外觀,輻照偏差超 ±10% 立即停機校準。
老化后檢測需在標準環境靜置 2 小時:外觀上用色差儀測五點 ΔE*ab 取平均,顯微鏡查裂紋;粘合性能以 300mm/min 速度測 180° 剝離力(每條 3 次取平均),持粘性懸掛 1kg 砝碼記剝離 25mm 時間;機械性能用拉力機 500mm/min 速度測拉伸強度與伸長率。隨后計算剝離力、拉伸強度保留率,繪 “老化時間 - 性能保留率" 曲線推算自然壽命,出具含初始與老化后性能、保留率、外觀的報告,判斷是否達標。
四、常見問題與優化
同批次樣品剝離力偏差超 10%,需檢查碾壓力度與基材清潔度;輻照不均則調整樣品架或清潔燈罩;測試超 336h 性能驟降,需縮短周期或降輻照強度。設備維護需每周清潔濾網與燈管,每月校準輻照強度,每季度查紫外燈(超 1800h 更換)。規范操作能保障測試精準,為膠帶配方優化與場景匹配提供數據支撐,助力提升產品耐候性。