儿童用品检测中塑料部件耐老化性能的测试方法

儿童用品中塑料部件的应用极为广泛，从玩具、餐具到安全座椅、童车，塑料的轻量化、易加工特性使其成为首选材料。但塑料在使用过程中会因光、热、湿度等环境因素发生老化，表现为变脆、开裂、释放有害物质，直接威胁儿童安全。因此，儿童用品检测中，塑料部件的耐老化性能测试是保障产品质量的核心环节。本文将详细拆解耐老化测试的影响因素、常见方法及性能评估指标，为行业从业者提供实操参考。

塑料部件耐老化性能的核心影响因素

塑料的老化本质是分子链在环境因素作用下发生降解或交联的过程，具体到儿童用品，核心影响因素可分为四类。首先是光，尤其是紫外线（UV），它能破坏塑料分子中的化学键，导致分子链断裂，常见于户外使用的玩具、童车等产品。比如儿童户外滑梯的PVC护栏，长期暴晒后会出现表面粉化，就是紫外线降解的结果。

其次是热，高温会加速塑料内部的分子运动，促使添加剂（如抗氧剂、增塑剂）挥发或降解，削弱材料的稳定性。比如汽车安全座椅的PP塑料靠背，在夏季车内60℃以上的高温下，若抗氧剂失效，会逐渐变脆，影响碰撞时的保护性能。

第三是湿度，潮湿环境会引发塑料的水解反应，尤其对于含有酯键、酰胺键的材料（如PET、PA），水解会破坏分子链结构。比如儿童浴室用的PP塑料浴盆，长期接触水和高温，可能出现底部开裂，就是湿热协同作用的结果。

最后是化学介质，比如盐雾中的氯离子、清洁剂中的表面活性剂，会腐蚀塑料表面或析出内部添加剂。比如海边使用的儿童沙滩玩具，若采用未做抗盐雾处理的ABS塑料，可能出现表面起皱、颜色脱落，影响使用安全。

氙灯老化测试：模拟自然光照的核心方法

氙灯老化测试是模拟自然光照的最常用方法，其原理是利用氙灯发射的全光谱（包括UV、可见光、红外线），通过滤光片调整光谱分布，接近太阳光的真实情况。对于儿童用品，尤其是户外使用的产品，氙灯测试能有效评估光老化对塑料的影响。

测试前需选择合适的滤光片：若产品主要在强紫外线环境下使用（如高原地区的玩具），可选用UVB滤光片（发射280-315nm紫外线）；若为普通户外场景，则选UVA滤光片（315-400nm）。比如某品牌儿童户外帐篷的PE塑料布，测试时选用UVA滤光片，模拟日常阳光照射。

测试条件的设定需结合产品实际使用场景：温度通常控制在30-60℃（模拟夏季户外温度），相对湿度40-80%（模拟不同地区的气候），辐照强度一般为500-1000W/m²（对应太阳光的辐照水平）。测试时间则根据加速因子计算，比如500小时氙灯测试约相当于户外使用1年。

标准方面，儿童用品常参考ISO 4892-2（塑料实验室光源暴露试验方法—第2部分：氙弧灯）和ASTM G155（非金属材料氙弧灯暴露标准实践）。比如GB 21027-2007《学生用品的安全通用要求》中，玩具的耐光性要求就是通过氙灯测试评估，要求辐照后不出现明显变色、裂纹或强度下降。

热空气老化测试：评估高温环境下的性能变化

热空气老化测试是通过烘箱模拟高温环境，评估塑料在长期高温下的性能稳定性，适用于车内、厨房等高温场景的儿童用品。其原理是高温加速塑料内部的热降解反应，导致分子链断裂或交联，表现为强度下降、变脆。

温度选择是热老化测试的关键，需根据塑料的玻璃化转变温度（Tg）或实际使用温度设定。比如PP塑料的Tg约为-10℃，热变形温度约为100℃，因此儿童安全座椅的PP靠背测试温度通常选80℃（比实际使用温度高20℃，保证加速效果）；ABS塑料的Tg约为105℃，测试温度则选70℃，避免材料熔化。

测试时间一般为100-1000小时，根据产品预期使用寿命调整。比如儿童厨房用的PP塑料碗，预期使用3年，测试时间可设为500小时（加速因子约6倍）。测试后需检测力学性能，比如拉伸强度保留率（要求≥70%）、冲击强度保留率（要求≥60%），确保高温下不失效。

常用标准包括GB/T 7141（塑料热老化试验方法）和ISO 188（硫化橡胶或热塑性橡胶—热空气加速老化和耐热试验）。比如某品牌儿童塑料餐具的热老化测试中，500小时80℃热老化后，拉伸强度从30MPa下降到22MPa，保留率73%，符合GB 4806.7-2016《食品接触用塑料材料及制品》的要求。

湿热老化测试：模拟高湿度与温度的协同作用

湿热老化测试是模拟高温高湿度环境，评估塑料在水和热协同作用下的性能变化，适用于浴室、厨房等潮湿场景的儿童用品。其原理是湿度引发水解反应，高温加速反应速率，尤其对含有酯键的材料（如PET、PBT）影响显著。

测试条件通常为温度40-50℃、相对湿度85-95%，比如儿童浴室用的PP塑料浴盆，测试条件设为40℃/90%RH；儿童厨房用的PET塑料水杯，设为50℃/85%RH。测试时间一般为200-500小时，模拟长期潮湿环境的影响。

测试后需检测的指标包括：尺寸变化（要求≤0.5%，避免浴盆变形无法使用）、拉伸强度保留率（要求≥80%，防止开裂）、外观（无变色、起皱）。比如某品牌儿童塑料浴盆的湿热老化测试中，500小时后尺寸变化0.3%，拉伸强度保留率82%，符合QB/T 2599-2003《塑料浴盆》的要求。

常用标准有GB/T 2423.3（电工电子产品环境试验—第2部分：试验方法—试验Cab：恒定湿热试验）和ASTM D1766（塑料暴露于湿热、水喷雾和盐雾的标准实践）。需要注意的是，湿热老化可能导致塑料内部添加剂析出，因此儿童用品还需检测析出物是否符合EN 71-3（玩具安全—第3部分：迁移元素的规定）的要求。

老化后性能评估的关键指标

耐老化测试的核心是评估老化后塑料的性能变化，具体到儿童用品，需关注以下四类指标：

首先是外观指标，包括变色（用灰度卡评估，要求≤3级）、裂纹（用放大镜观察，无明显裂纹）、粉化（用手指擦拭，无脱落）。比如儿童户外玩具的塑料部件，老化后若出现明显黄色或裂纹，直接判定不合格。

其次是力学性能，包括拉伸强度、冲击强度、弯曲强度的保留率。比如儿童安全座椅的塑料靠背，老化后拉伸强度保留率需≥70%，冲击强度保留率≥60%，确保碰撞时能承受冲击力。

第三是化学性能，主要检测老化后是否释放有害物质。比如邻苯二甲酸酯（增塑剂）、重金属（如铅、镉）的迁移量，需符合GB 21027-2007（学生用品安全）或EN 71-3的要求。比如塑料玩具老化后，邻苯二甲酸酯迁移量不得超过0.1%。

最后是物理性能，包括硬度（用邵氏硬度计检测，变化≤5HA）、熔点（用DSC检测，变化≤5℃）。比如儿童塑料餐具的硬度，老化后从80HA下降到75HA，属于可接受范围；若下降到70HA以下，说明材料软化，容易变形。

需要注意的是，儿童用品的耐老化测试需结合实际使用场景，比如户外玩具需同时做氙灯老化和湿热老化，浴室玩具需做湿热老化和盐雾老化（若用于海边），确保覆盖所有可能的环境因素。