第1章 光物理学 1
11 辐射的本质 1
1.1.1 辐射能 1
1.1.2 辐射强度 3
1.1.3 辐射角度 4
1.2 材料对辐射的吸收 5
1.2.1 一般原理 5
1.3 吸收能的归宿与利用 8
1.3.1 失活 10
1.3.2 分子内部能量转移 10
1.3.3 分子间能量转移 11
1.3.4 发光 12
1.4 二聚物的辐射过程 15
1.5 光降解模型与光物理学数据 17
参考文献 19
第2章 光化学 20
2.1 光化学反应的典型路线 20
2.1.1 光分解反应 21
2.1.2 光氧化反应 22
2.1.3 过氧化物与氢过氧化物的转化 23
2.1.4 Norrish Ⅰ型和Ⅱ型反应 24
2.1.6 光取代反应 26
2.1.5 Fries光重排反应 26
2.1.7 光加成反应 27
2.1.8 光消除反应 27
2.1.9 光二聚反应 28
2.1.10 光缩合反应 28
2.1.11 光异构化反应 28
2.2 光化学反应活性与量子额 29
2.3 激发态的激发过程 31
2.4 光化学反应参数 31
2.5 抑制剂和光激敏剂 33
参考文献 34
第3章 暴露在自然(气候)条件下的各种影响参数 35
3.1 辐射 36
3.1.1 辐射源 36
3.1.2 太阳的辐射性放射 38
3.1.3 轨道变化对能量供应的影响 39
3.1.4 太空和近地空间 39
3.1.5 平流层 40
3.1.6 对流层 42
3.2 温度 44
3.4 空气组成 46
3.3 水 46
3.5 污染物 48
3.5.1 含氮化合物 48
3.5.2 氧物质 50
3.5.3 氢物质 50
3.5.4 碳氧化物 51
3.5.5 含硫物 52
3.5.6 含氯组分 53
3.5.7 微粒物质 54
3.6 应力 54
3.7 不同参数的协同作用 56
参考文献 60
第4章 自然老化条件评估中的测量方法 62
4.1 辐射 62
4.1.1 测试设备及规范方法 62
4.1.2 标准 66
4.2 日照持续时间 67
4.3 温度 68
4.4 相对湿度 68
4.5 潮湿时间 69
4.6 雨量 69
4.7.4 氮氧化物 70
4.7.3 二氧化硫 70
4.7 污染物 70
4.7.2 微粒物质 70
4.7.1 二氧化碳 70
4.7.5 一氧化碳 71
第5章 气候条件 72
5.3 日照持续时间 80
5.4 温度 80
第13章 老化试样的测试方法 82
5.8 污染物 82
5.7 潮湿时间 82
5.6 相对湿度 82
5.5 降水量 82
参考文献 83
第6章 户外露天放置(曝光)的方法 85
6.1 引言 85
6.2 气候条件与降解速度 86
6.3 气象条件的变化及其对户外曝光方法的影响 87
6.4 试样吸收能量的性质及与应力因素的共同影响 88
6.5 户外曝光的典型方法及其对于复合应力因素的影响和不同类型样品的典型应用 90
6.5.2.1 标准支架 94
6.5.2 样品曝光支架 94
6.5.2.2 置于玻璃之下的曝光 98
6.5.2.3 黑箱曝光 98
6.5.2.4 带有喷淋的曝光 99
6.5.2.5 干燥曝光 99
6.5.2.7 聚光装置 100
6.5.3 工业产品及其部件的曝光 100
6.6 其他曝光参数 101
6.7 相关标准 103
参考文献 103
第7章 实验室降解研究 105
7.1 引言 105
7.2 光源 106
7.3 滤波器 113
7.4 辐射的传递、监测与控制 115
7.5 温度控制 116
7.6 湿度控制 117
7.7 试验样品的喷淋 118
7.8 试验样品的支架和夹具 118
7.9 气候老化设备 119
7.10 不同仪器之间的关联 122
7.11 污染物 124
参考文献 125
7.12 研究的精确度 125
第8章 气候老化循环试验 127
参考文献 133
第9章 样品制备 135
参考文献 144
第10章 气候老化数据整理——使用寿命预测 146
参考文献 152
第11章 人工气候老化与自然曝光 153
参考文献 162
第12章 气候老化对材料性质的 163
12.1 质量损失 163
12.2 降解深度 163
12.3 力学性质 166
12.4 颜色和光学性质的变化 167
12.5 表面变化 168
12.6 相对分子质量 170
12.7 表面和总体化学组成 171
12.8 表面层的形态与结构 173
参考文献 180
13.1 目测评价 182
13.2 显微镜 183
13.4 光泽度 187
13.5 颜色变化 187
13.6 可见光分光光度测定法 189
13.7 UV分光光度测定法 189
13.8 红外分光光度测定法 190
13.9 拉曼光谱测定法 196
13.10 核磁共振 196
13.11 电子自旋共振 197
13.13 化学发光法、荧光和磷光法 200
13.12 质谱(MS)法 200
13.14 原子吸收光谱 202
13.15 广角X射线散射法和小角X射线散射法 202
13.16 X射线光电子光谱(XPS) 203
13.17 质量变化 205
13.18 密度 206
13.19 接触角 206
13.20 聚合物中气体扩散和水分迁移 207
13.22 超声波测量 208
13.23 热分析方法 208
13.21 电性质 208
13.24 材料的流变学性质 209
13.25 其他物理参数 210
13.26 拉伸强度 210
13.27 伸长度 211
13.28 抗弯强度 212
13.29 蠕变和恒应变试验 213
13.30 残余应力 213
13.31 抗划抗擦伤性 214
13.32 其他力学性质 214
13.33 相对分子质量 215
13.34 气相和液相色谱分析 217
13.35 滴定法 218
13.36 脱氯化氢速度 219
13.37 凝胶生成量 219
13.38 吸氧量 220
13.39 微生物生长试验 220
13.40 抗环境应力开裂 220
参考文献 222
第14章 一些特定聚合物的数据 231
14.1 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA) 231
14.2 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) 232
14.3 醇酸树脂 235
14.4 丙烯酸树脂 236
14.5 纤维素 240
14.6 壳聚糖 242
14.7 环氧树脂 242
14.8 乙烯-丙烯共聚物 247
14.9 乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 249
14.10 乙烯-丙烯-二烯单聚物(EPDM) 250
14.11 含氟聚合物 250
14.12 三聚氰胺树脂 251
14.13 苯氧基树脂 252
14.14 聚丙烯腈 254
14.15 聚酰胺 254
14.16 聚碳酸酯 259
14.17 聚酯 263
14.18 聚乙烯 268
14.19 聚酰亚胺 276
14.20 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 279
14.21 聚氧乙烯 281
14.22 聚甲醛 282
14.23 聚苯醚 284
14.24 聚苯硫醚 287
14.25 聚(对-亚苯基对苯二胺) 288
14.26 聚丙烯 289
14.27 聚苯乙烯 296
14.28 聚砜 304
14.29 聚四氟乙烯 307
14.30 聚氨酯 308
14.31 聚乙烯醇 315
14.32 聚氯乙烯 318
14.33 聚偏氟乙烯(PVDF) 324
14.34 聚乙烯基甲基醚(PVME) 325
14.35 苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN) 326
14.36 硅氧烷 327
14.37 共混聚合物 329
14.38 橡胶 334
14.38.1 聚丁二烯 334
14.38.2 聚氯丁烯 336
14.38.3 聚异戊二烯 337
14.38.4 聚异丁烯 337
14.38.5 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶(SBS) 338
14.38.6 特征变化和性质 338
参考文献 340
15.1 填料和增强纤维 357
第15章 添加剂对气候老化的影响 357
15.2 颜料 358
15.3 增塑剂 364
15.4 溶剂和稀释剂 365
15.5 阻燃物 367
15.6 抗中击改性剂 368
15.7 抗氧剂 368
15.8 药剂、交联剂和引发剂 369
15.10 杂质 371
15.9 催化剂 371
15.11 小结 372
参考文献 372
第16章 合成产品的气候老化 376
16.1 粘合剂 376
16.1.1 要求 376
16.1.2 期望寿命 377
16.1.3 相关的老化机理 377
16.1.4 重要性的变化 379
16.2.1 要求 380
16.2 航空航天材料 380
16.2.2 期望寿命 381
16.2.3 重要性的变化 381
16.3 器具材料 384
16.4 汽车部件 384
16.4.1 要求 384
16.4.2 期望寿命 385
16.4.3 相关老化机理 386
16.4.4 重要性的变化 386
16.5.1 要求 387
16.5 汽车涂料 387
16.5.2 期望寿命 388
16.5.3 相关老化机理 389
16.5.4 重要性的变化 389
16.6 防水油布 391
16.6.1 要求 391
16.6.2 期望寿命 392
16.6.3 相关老化机理 392
16.6.4 重要性的变化 393
16.7 线圈漆包材料 394
16.8 复合材料 394
16.8.1 要求 394
16.8.3 相关老化机理 395
16.8.2 期望寿命 395
16.8.4 重要性的变化 397
16.9 混凝土 398
16.10 保存 399
16.10.1 要求 399
16.10.2 期望寿命 399
16.10.3 重要性的变化 400
16.11 建筑材料 401
16.13 电子及电工材料 405
16.12 牙科用材料 405
16.14 泡沫塑料 406
16.15 土工合成材料 406
16.16 玻璃窗用材料 408
16.17 温室薄膜 408
16.18 薄片制品 410
16.19 医疗设备及用品 410
16.20 包装材料 411
16.20.1 瓶子类 411
16.20.3 条板箱和盘子类 412
16.20.4 薄膜类 412
16.20.2 容器类 412
16.21 油漆和涂料 413
16.21.1 要求 413
16.21.2 期望寿命 415
16.21.3 相关老化机理 415
16.21.4 重要性的变化 417
16.22 管子和管形材料 422
16.23 纸浆和纸 424
16.24 屋面用材料 425
16.25.1 要求 427
16.25 密封剂 427
16.25.2 预期寿命 428
16.25.3 重要性的变化 428
16.26 壁板 430
16.27 太阳能电池和集热器 431
16.28 纺织品 432
16.29 窗户 441
16.30 电线和电缆 442
16.31 木材 443
参考文献 446
第17章 稳定作用和稳定剂 458
17.1 限制入射光辐射 458
17.2 激态和自由基的钝化 465
17.3 单态氧的消除、过氧化物的分解以及氧化作用的限制 468
17.4 缺陷的清除 471
17.5 紫外线稳定剂的稳定性 472
17.6 紫外线吸收剂的分布状态 477
17.7 稳定剂的捕集和相互作用 480
17.8 保护性涂层 481
17.9 稳定作用研究工作的新进展 482
参考文献 485
第18章 生物降解 489
18.1 生物降解环境 489
18.2 酶的反应 490
18.3 材料的生物降解 492
18.4 杀菌剂 495
18.5 测试方法 499
18.6 可控生物降解 501
参考文献 502
第19章 循环再利用 505
19.1 降解对循环再利用的影响 505
19.2 回收材料的再稳定 507
19.3 多层材料 508
19.4 可去除的油漆 509
参考文献 510
19.5 化学再生 510
第20章 环境应力开裂 512
20.1 定义 512
20.2 控制ESC的参数 512
20.2.1 材料组成 512
20.2.2 形态学和外形尺寸 513
20.2.3 加工和使用条件 514
20.2.4 溶剂与聚合物的溶解度参数 514
20.2.5 扩散 516
20.2.6 载荷与内应力 517
20.2.7 时间 519
20.2.8 温度 520
20.3 环境应力开裂机理 521
20.4 环境应力开裂动力学 522
20.5 环境应力开裂对材料耐久性的影响 523
20.6 测试方法 524
参考文献 527
第21章 腐蚀与气候老化之间的相互关系 529
参考文献 532
第22章 石料的气候老化 533
参考文献 538