光化學與熱加速老化（簡體書）

美國蓋蒂保護研究所是J·保羅·蓋蒂信託下屬機構，致力於提高世界文化遺產保護重要性的公眾意識，以及推動文物保護領域科學知識的發展與實踐。本書英文版由該領域的一位著名專家所著，對採用加速老化試驗方法的研究成果進行了綜述，主要內容是關於光化學穩定性的化學理論，同時也討論了熱引發的劣化。文中引用了大量適用於文物保護的科技文獻，為文物保護工作者和文物保護科學家提供了進一步研究和探索的寶貴資源。

從20世紀50年代羅伯特·L.費勒（Robert L. Feller）搶先發售進入該領域以來，其在學術研究和保護方面做出了重大貢獻。在美國羅格斯大學取得物理化學專業博士學位後，他加入匹茲堡的梅隆研究所（現為卡內基梅隆研究所），擔任國家美術館關於繪畫材料的藝術研究項目的不錯研究員。1976年，他成為由安德魯？梅隆基金會資助的藝術與保護材料中心主任。其主要研究方向是熱塑性樹脂的物理性能和長期穩定性，以及顏料褪色和可見輻射與紫外輻射的其他劣化作用機理。他是美國文物保護協會名譽會員，1994年本書英文版出版發行時，任卡內基梅隆研究所藝術與保護材料研究中心名譽主任。

目錄
中譯本序 i
序 iii
前言 v
譯者致謝 vii
致謝 ix
加速老化的目的 xi
引言 1
第1章 穩定性等級 3
1.1 穩定性範圍 3
1.2 穩定性等級 4
1.3 失效概率的統計方法 6
1.4 中等或中級穩定性材料 7
1.5 小結 8
第2章 材料性能隨時間的變化測定 9
2.1 化學性能與物理性能 9
2.2 機理 11
2.3 測量靈敏度 11
2.4 判定可接受和不可接受變化程度 13
2.5 小結 13
第3章 變化的動力學分析 14
3.1 表示反應物濃度變化的方程 15
3.2 反應級數 16
3.3 連續、平行和可逆反應 19
3.4 性能如何隨時間變化 20
3.4.1 線性 20
3.4.2 隨時間的非線性函數 21
3.4.3 階段性 21
3.5 小結 24
第4章 預測使用壽命 25
4.1 經驗方程 25
4.2 符合化學動力學定律的變化 25
4.3 Sizmann和Frank方法 26
4.4 失效概率的統計分析 26
4.5 相關性 28
4.6 對照實驗 29
4.7 小結 29
第5章 光化學劣化理論 31
5.1 必須吸收輻射能才能激發分子 31
5.2 光解作用 32
5.3 初級過程 34
5.4 次級過程 35
5.5 倒易原理 37
5.6 反應與光照強度的平方根成正比 37
5.7 光化學反應中溫度的一般影響 38
5.8 引發 38
5.9 光對塗層的穿透深度 39
5.10 小結 43
第6章 波長的影響 44
6.1 活化光譜 44
6.2 廣泛波長範圍上觀察到的效應 45
6.3 紫外線中相對寬的敏感性區域 46
6.4 對波長的強烈依賴性 47
6.4.1 磨木漿的變色 47
6.4.2 橡膠的劣化 48
6.4.3 尼龍 50
6.4.4 丙烯酸酯類聚合物 50
6.5 聚甲基丙烯酸甲酯和其他丙烯酸聚合物的解聚 51
6.6 對誘導時間的影響 52
6.7 對遞減波長的表觀非特異性反應 52
6.7.1 美國國家標準局/L.S.Harrison損害因子 52
6.7.2 對數關係 53
6.8 光化學活性臨界值的概念 55
6.9 280～315nm波長的行為 56
6.9.1 未過濾與過濾的氙弧輻射效應 57
6.9.2 紫外熒光燈 58
6.10 過氧化物形成和解離的波長敏感性 60
6.10.1 聚丙烯的行為 61
6.10.2 尼龍 62
6.10.3 聚醯胺 62
6.10.4 非活性氫過氧化物 62
6.11 熱誘導自氧化和光氧化的根本區別 63
6.12 小結 63
第7章 試驗的實踐方面 65
7.1 光源 65
7.1.1 使用的最小波長 65
7.1.2 複色光源 67
7.1.3 單色光源 68
7.2 有限光譜範圍的選擇 69
7.3 銳截止和窄帶通濾光片 70
7.4 應力 71
7.5 試驗策略 72
7.5.1 使用不同的嚴酷等級 72
7.5.2 週期 73
7.5.3 相互之間性能變化對比 73
7.6 特殊注意事項 74
7.6.1 玻璃濾光片的暴曬作用 74
7.6.2 發射強度下降與短波長的衰減 75
7.6.3 厚樣品與薄樣品 76
7.6.4 可逆的顏色變化 76
7.6.5 干涉濾光片的光化學穩定性 76
7.6.6 光照試驗中的熱效應 78
7.6.7 紫外線發射燈產生臭氧 79
7.6.8 紫外輻射的紅斑效應和殺菌作用 80
7.6.9 光暗的交替週期 81
7.7 紫外線發射的簡單測試 82
7.8 新近製備的樣品與舊樣品 82
7.9 小結 83
第8章 水分在氧化降解中的作用 84
8.1 正常反應 84
8.2 不規則反應 89
8.3 可忽略的相對濕度的影響 90
8.4 相對濕度為0%、100%和中間值時的行為 90
8.5 0%～100%RH，光化學劣化的最大增量 91
8.6 與水含量成比例的反應 93
8.7 紙製品加速老化中的相對濕度 94
8.8 實驗中相對濕度的調控 94
8.9 水蒸氣的滲透性 95
8.10 溫濕度對受防護金屬製品腐蝕的影響 95
8.11 小結 96
第9章 氧氣的作用 97
9.1 有氧或無氧條件下的劣化 97
9.2 氧氣與惰性氣體的不同比例 98
9.3 耗氧量的測定 98
9.4 高於正常的氧分壓 101
9.5 樣品厚度和氧氣擴散的影響 102
9.6 氧化誘導時間分析 104
9.7 氫過氧化物 104
9.8 氫過氧化物的檢測 105
9.9 小結 106
第10章 熱誘導氧化劣化 107
10.1 Arrhenius方程 107
10.2 高於和低於二級轉變溫度Tg的反應 110
10.3 基於Arrhenius的移位因子 114
10.4 高溫下速率的間接測定方法：熱重法 115
10.5 等溫差示量熱法 116
10.6 等效老化過程 116
10.7 不同體系對比的溫度選擇問題 119
10.8 揮發性組分的潛在污染危害 119
10.9 濕度的控制 119
10.10 熱穩定性或熱氧穩定性的等級 120
10.11 剩餘熱穩定性 121
10.12 小結 123
第11章 展望 124
附錄A 羊毛變色中的光化學作用 126
附錄B 染料 133
附錄C 有機化合物的誘導時間和自氧化 140
附錄D 對銳截止濾光片決定的波長的敏感性 147
附錄E 通過測定氮氧自由基終止確定光引發速率 151
參考文獻 153
補充參考文獻 176
索引 178