太阳光谱中波长290-400nm的紫外光，能量足以破坏塑料分子链中的化学键，引发光氧化降解反应。不同塑料对紫外线的耐受能力差异显著：聚烯烃、ABS等不含紫外线稳定结构的塑料，在无防护情况下，户外暴露数月即可出现明显降解；而氟塑料、聚酰亚胺等含有稳定化学结构的材料，紫外线耐受性更强。

昼夜温差可达20-30℃，甚至更大，同时伴随高湿度、雨水浸泡等条件。塑料的线膨胀系数远高于金属、陶瓷等材料，反复的温度变化会在材料内部产生内应力，导致微裂纹萌生与扩展。

这是最贴近实际使用场景的测试方法，通常选择具有代表性的气候区域，如美国佛罗里达州、亚利桑那州、中国海南、新疆等。测试周期通常为1年、2年、5年，长期暴露可获取材料的自然老化规律。

其中，氙灯老化箱因能模拟太阳全光谱，测试结果与自然暴露的相关性最高，是汽车、航空航天等高端领域的首选测试设备。

迈阿密日光和氙弧灯的光谱功率分布

通过在塑料配方中添加专用助剂，抑制或延缓老化反应：

普通塑料和抗UV改性塑料长时间户外后的冲击强度变化

原方案：纯 PP，户外暴露 1 年脆化开裂；

改善方案：PP+0.5% UV531（UVA）+ 0.3% Chimassorb 944（HALS） + 0.2% 1010（抗氧剂）+ 20% 滑石粉；

效果：2000h 加速老化后，拉伸强度保留率≥80%，色差 ΔE≤3.0，户外使用寿命延长至 5 年以上。

总结