阳光里紫外线只占5%，为什么偏偏是它把材料晒坏

光化学第一定律：只有被吸收的光才起作用

阳光打到材料表面，大部分能量要么被反射，要么穿透过去，真正被材料吸收并引发化学反应的，只是其中一部分。格鲁苏斯-德雷珀定律说得清楚：光化学变化只发生在被系统吸收的上。高分子材料的主链由C-C、C-H、C-O等化学键构成，这些键的键能对应着特定波长的光子能量。

关键在于，可见光和红外线的光子能量太低，打不断这些键。红外线被吸收后主要转化为热，让材料温度升高，但单靠热不足以引发光氧化链式反应。紫外线波长在290~400nm之间，单光子能量足以让电子跃迁到激发态，进而引发化学键的断裂或重组。到达地面的太阳光中，紫外线能量占比大约在6%~8% 之间（不同文献取值略有差异），但这百分之几，是具备“打断键"能力的那一部分。

波长越短，单光子能量越高

光子能量与波长成反比。波长越短，每一个光子携带的能量越大。紫外线中波长较短的UVB（280~315nm）单光子能量高于UVA（315~400nm），但大气层对UVB的削弱也更明显。到达地面的紫外线以UVA为主，约占紫外总能量的绝大多数。

这里有一个常被误解的地方：UVB能量更高，但UVC几乎被臭氧层吸收，UVB也有相当一部分被拦截。真正大量到达地表、且能量足以引发多数高分子材料光降解的，是UVA波段。对于塑料、橡胶、涂料这类材料，UVA的累积破坏力反而关注，因为它既有足够的单光子能量去激发羰基等发色团，又有足够高的到达率去持续施加作用。

红外线不是无辜的，但它干的是另一件事

红外线占太阳辐射能量的大头，它对材料的作用方式跟紫外线不同。红外线被吸收后转化为热能，使材料表面温度升高。温度升高会加速已经启动的化学反应速率，也会加剧热氧化，但它不能像紫外线那样直接打断化学键来启动光降解。

换句话说，红外线是“加速器"，紫外线是“引信"。没有紫外线的初始激发，单纯的红外加热很难让一个稳定的高分子材料发生链式降解。反过来，在有紫外线存在的情况下，红外线带来的温升会让紫外引发的降解跑得更快。两者协同，但分工不同。

材料自己也有“接收天线"

高分子材料本身并不天然吸收紫外线。纯的聚烯烃在理想状态下对紫外波段是相对透明的。但实际使用的材料里，总存在一些“发色团"——合成过程中残留的催化剂、加工时引入的羰基、氢过氧化物，或者配方里的某些添加剂。这些基团在紫外线波段有吸收峰，吸收光子后进入激发态，然后把能量传递给邻近的分子链，引发自由基反应，链断裂或交联就此开始。

这就是为什么同一类材料，不同牌号、不同加工工艺、不同添加剂配方，耐候性可以差出好几倍。紫外线的破坏力是外因，材料内部有没有那个“接收天线"是内因。老化试验箱做的事情，就是把这个外因定量地、可重复地施加到材料上，让内因的差异在短时间内暴露出来。