ABS和HIPS材料具有优异的综合性能,在家电上得到广泛应用,但由于耐候性能较差,ABS和HIPS使用过程中容易出现发黄和机械力学性能劣化等老化现象,从而影响其作为外观部件使用。ABS和HIPS材料在使用过程中的老化变黄和使用寿命成为生产厂家和使用者共同关注的问题,因此,通过选择合适的人工加速老化试验方法,评估ABS和HIPS在使用过程中的性能变化和使用寿命具有较大的意义。　　 本研究利用3种人工加速老化(UVA、UVB和氙灯)和大气自然老化试验,对ABS和HIPS材料的老化行为进行研究。采用红外光谱技术对不同老化条件下的ABS和HIPS材料老化降解的产物进行分析,研究不同光源对ABS和HIPS材料光氧化降解反应机理的影响。利用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、色差仪等微观表征技术和力学性能测试,对ABS和HIPS材料在老化过程中宏观力学性能和微观结构进行研究。最后,在遵循相同光老化动力学的基础上,由老化过程中色差和力学试验数据建立人工加速老化和大气自然老化的相关性,以此为基础,建立ABS和HIPS材料的色差和力学性能在人工加速老化和户外自然老化过程中的时间换算方程,为选择合适的人工加速老化方法提供依据。主要结论如下：　　 ⑴ABS和HIPS在UVA、UVB和氙灯三种加速老化过程中的光氧降解反应机理与户外自然老化的一致。红外光谱分析显示人工光源光谱分布与太阳光谱分布的差异不会造成几种老化条件下ABS和HIPS的光氧老化动力学过程的差异。ABS和HIPS的光氧化降解主要发生在橡胶相,在光氧化降解过程中,产生醚、酯、羰基和羟基等化合物,但两者的老化反应机理有所不同,ABS的氧化产物主要为缔合羧酸,而HIPS在老化初期的主要氧化产物为缔合羧酸,老化后期,主要氧化产物为酯类化合物。　　 ⑵色母、抗氧剂和光稳定剂对ABS和HIPS耐候性的提高具有协同作用。红外分析显示色母(主要含TiO2、BaSO4)、抗氧剂和光稳定剂均不改变ABS和HIPS的光氧老化动力学。色母、抗氧剂和光稳定剂对ABS和HIPS耐候性能的提高具有协同作用,降低ABS和HIPS光氧化降解速率和老化过程中颜色的变化。　　 ⑶不同老化方法对ABS和HIPS的光氧化降解速率有很大影响。通过老化过程中羰基指数与老化时间的关系,得出不同老化方法时的光氧化反应速率。由光氧化速率可得:不同材料(比如纯ABS和耐候ABS),利用同种光源进行加速老化,其相对于户外自然老化的加速倍率是不一样的;同一种材料,用不同光源进行加速老化,其加倍速率也是不一样的。这与不同材料对不同光的吸收和遮挡不一样所致。通过对比分析添加色母和耐候剂前后在不同加速老化试验中的光氧化反应速率,结果显示色母和耐候剂对UVB光的吸收或遮挡作用没有对UVA、氙灯或太阳光那么明显。　　 ⑷不同老化方法对ABS和HIPS色差变化有很大影响。人工加速老化和户外自然老化过程中色差变化的相关性的研究表明,不同加速老化方法对色差变化的加速倍率不同,其中用UVB光源老化时的加速倍率最大,其次是UVA,而氙灯的加速倍率最低;利用同种人工加速老化方法对不同材料(如耐候ABS和耐候HIPS)进行加速试验,所得的色差变化的加速倍率有所差别。通过人工加速老化和户外自然老化过程中颜色变化的相关性,给出了不同材料的色差在人工加速老化与户外自然老化过程中的时间换算关系式。　　 ⑸建立了断裂伸长率在UVB人工加速老化与户外自然老化过程中的时间换算方程。通过对人工加速老化和户外自然老化过程中断裂伸长率变化的相关性的研究,拟合出耐候ABS和耐候HIPS的断裂伸长率在户外自然老化与UVB人工加速老化的时间换算方程,根据方程,得出UVB人工加速老化的加速倍率。