塑料黄变测试

黄变的核心原因

塑料黄变主要源于分子结构的破坏或添加剂的分解，常见诱因有 3 类：

1. 光致黄变：紫外光（尤其是 UVB）引发塑料分子链断裂，产生含有共轭双键的发色基团（如羰基、双键），使塑料呈现黄色。

2. 热致黄变：高温环境加速塑料降解（如聚酰胺 PA 的酰胺键水解、聚酯 PET 的酯键断裂），或促进抗氧剂、光稳定剂等添加剂分解，产生黄色杂质。

3. 氧致黄变：氧气与塑料分子发生氧化反应，生成过氧化物、醛酮等黄色物质，尤其在高温、光照协同作用下更明显。

常用测试方法（按场景分类）

根据测试目的不同，黄变测试可分为 “加速老化黄变” 和 “直接黄变评估” 两类，具体方法如下：

1. 加速老化黄变法（模拟长期使用场景）

通过人工模拟恶劣环境，加速黄变过程，快速预测塑料的抗黄变能力，常用两种方式：

• 紫外加速黄变：使用荧光紫外灯（A 灯 / B 灯）或氙灯，按设定条件（如 340nm 辐照强度 0.71 W/(m²・nm)、温度 60℃）照射样品，定期检测黄变程度，对应标准如 GB/T 16422.3、ISO 4892-3。

• 热氧加速黄变：将样品置于恒温烘箱中，在高温（如 70℃、100℃）和富氧环境下放置（通常 24-168 小时），通过对比加热前后的颜色变化评估黄变，适用于无光照场景（如密封包装内的塑料）。

2. 直接黄变评估法（快速检测或出厂抽检）

无需加速老化，直接通过仪器量化塑料初始黄变或特定条件下的即时黄变，核心是 “色差仪检测”：

• 原理：使用色差仪测量样品的黄度值（YI 值，Yellow Index），YI 值越大，黄变越严重。

• 操作：先测量标准白板的 YI 值（校准），再测量塑料样品的 YI 值，计算 YI 变化量（ΔYI = 老化后 YI - 老化前 YI），ΔYI 为正值且越大，黄变越明显。

核心评价指标与标准

黄变程度主要通过 “黄度值（YI）” 和 “色差（ΔE）” 量化，常用标准如下：

1. 关键评价指标

• 黄度值（YI）：直接反映黄色程度的参数，按 ASTM D1925 或 GB/T 2409 标准计算，常见范围为 - 10（偏蓝）至 + 100（深黄），白色塑料初始 YI 通常 < 5。

• 色差（ΔE）：综合评估颜色的整体变化（含明度、色相、饱和度），按 CIE LAB 色空间计算，ΔE 越大，颜色变化越显著，通常要求 ΔE<3（人眼不易察觉）。

2. 常用检测标准

测试注意事项

1. 样品制备：样品需平整、无划痕、无杂质，厚度均匀（通常 2-3mm），避免因表面缺陷影响颜色测量；若为透明塑料，需使用标准黑底 / 白底衬托，确保测量准确性。

2. 环境控制：测试前样品需在标准环境（23℃±2℃、50%±5% RH）放置 24 小时，消除加工应力和温度差异对黄变的影响。

3. 仪器校准：色差仪需定期用标准白板、黑板校准，确保 YI 值、ΔE 值测量精准，避免仪器误差导致结果偏差。