紫外線給肌膚帶來的僅僅是曬黑曬傷?NO!更嚴重的是老化!

2021-02-18 我要測



紫外線想必大家都不會陌生，那麼，紫外線帶給肌膚的僅僅是曬黑曬傷這麼簡單嗎？

不是，更直接的是嚴重的光老化！ 


老化因素有多少是來自外界？
人體的老化過程只有10%來自內在因素如遺傳和基因，這是無法避免的。這一因素會讓我們在七十歲才出現皺紋和色斑等老化問題，而90%的衰老因素來自外界，這些因素的順序包括紫外線、吸菸、壓力和汙染等。


UVB 和 UVA紫外線對肌膚有哪些具體的傷害？

UVB紫外線被稱為曬傷紫外線，在短期是造成皮膚曬傷的主要原因，而長期可引起皮膚色素沉著和損傷及老化；而UVA 紫外線被稱為曬黑紫外線，在短期內可讓皮膚變黑，長期可導致皮膚老化，雖說UVA的能量低於UVB, 但它的穿透力強，哪怕是多雲的天氣，它們也能穿透玻璃窗，對裸露在外的臉部、頸部等部位造成傷害。比如我們根據深圳的天氣情況做的測試，到達皮膚的紫外線98％是UVA射線，其中有19％的射線能穿透到真皮下層，1％能穿透整層皮膚。 

夏天我們防曬的方法很多種，塗抹防曬霜，佩戴墨鏡，穿防曬衣，打遮陽傘，吃防曬的水果（番茄）等等。

可是我們的汽車，耳機，衣服這些日常用品也會因為光照產生老化，這個時候，需要通過老化試驗來檢查產品的壽命，從而保證產品的質量。

光照老化試驗是一種利用人造光源來模擬陽光、下雨、凝霧等自然環境，進而驗證塑料、橡膠、塗層等高分子材料對自然環境抵抗能力的試驗方法；有機材料在經過長時間的人造光源照射後會出現變色、起皺、開裂等失效現象，通過分析試驗條件和材料的失效情況，可以評估材料的耐氣候性等級。今天我們來介紹常用的光照老化試驗方法：氙弧燈老化和螢光紫外燈老化（UV老化）。

一、名詞術語

1、箱體溫度：老化試驗箱內空氣的溫度；
2、黑板溫度（Black panel temperature, BPT）:箱體內黑板溫度計表面的溫度，是光照老化試驗的一個重要參數，用於模擬樣品表面溫度；
3、黑標溫度（Black standard temperature, BST）：其功能與BPT類似，但比BPT高約10%；
4、輻照功率：樣品表面單位面積接收到的輻照強度，單位為W/m2@nm；輻照功率可以用某一點的輻照強度表示，也可以用某一波段的輻照強度表示，如一個夏天中午太陽光照強度約為0.55W/m2@340nm、1.12W/m2@420nm 、575 W/m2@300~800nm。
5、輻照量：在一段時間內樣品表面單位面積累計接受到的輻照能量，輻照量=輻照功率*輻照時間。

二、老化原理

在光照條件下，高分子材料裡的不飽和雙鍵（C=C）、苯環、支鏈等不穩定結構吸收高能量的紫外光後，會發生一系列複雜的化學反應，導致材料出現變色、龜裂、失光、物理性能降低等現象。


常見化學反應類型有：

1. 光引發：

2. 鏈增長：

3. 鏈終止：

常見高聚合物的敏感波長如下：

高聚合物

敏感波長（nm）

聚碳酸酯(PC)

285~305, 330~360

聚乙烯(PE)

300

聚氯乙烯(PVC)

320

聚苯乙烯(PS)

318.5

聚丙烯(PP)

300

聚甲醛（POM）

300~320

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

290~315

可以看出，所有高聚合物的敏感波長均在400nm以下，所以一般認為對材料老化起主要作用的是紫外波段，而可見光和紅外光主要起到熱效應。對於UV老化，由於其能量以紫外線為主，不具有熱效應，所以其黑板溫度和箱體溫度接近。

三、氙弧燈和螢光紫外燈對比

氙弧燈

光源

氙弧燈管

光譜範圍

可見波段 （300~800nm）

常見標準

GB/T 16422.2-2014、SAE J2527-2004、SAE J2412-2004

典型試驗條件

1、0.55W@340nm，BPT 89℃，50%RH，持續光照
2、0.55W@340nm，BPT 89℃，3.8h光照，1h黑暗 

適用範圍

汽車內外飾材料 、電子產品外殼材料 、塑料、紡織品、塗料等其他材料

其他分析

其光譜與太陽光吻合最好，目前廣泛使用

螢光紫外燈

光源

UV燈管：UVA、UVB

光譜範圍

紫外波段 （280~400nm）

常見標準

GB/T 16422.3-2014、GB/T 23987-2009、ASTM G154-2012

典型試驗條件

1. UVA-340，0.76W@340nm，8h光照（BPT：60℃），4h冷凝（BPT：50℃）（GB/T 16422.3） 
2. UVA-340，0.89W@340nm，8h光照（BPT:60℃），4h冷凝（BPT：50℃）（ASTM G154）

適用範圍

塑料、橡膠、紡織品、塗料等材料

其他分析

僅能模擬紫外波段

試驗方法的光譜對比：

來源：深圳市材料表面分析檢測中心

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