简介
一、光照老化
气候和阳光辐照是损害涂料、塑料、油墨及其它高分子材料的主要原因,这种损害包括失光、褪色、黄变、开裂、脱皮、脆化、强度降低及分层、即使是室内的光及通过玻璃窗透射的太阳光也都会使一些材料老化,比如引起颜料、染料等褪色或变色。
1)、氙灯老化与UV老化
氙灯(Xenon lamp):填充氙气的光电管或闪光电灯。其光谱能量分布与阳光中紫外,可见光部分相似。
荧光紫外灯(UV lamp):发射400nm以下紫外光的能量至少占总输出光能80%的荧光灯。
UV和氙灯测试的区别
UV测试主要考虑紫外光对于产品的影响,其波长范围为300~400nm;氙灯测试不仅考虑紫外光的影响,还考虑可见光的影响,其波长范围为300~800nm。
2)、UV老化
UV灯管类型: UVA-340,UVB-313,UVA-351
不同类型的UV灯管的用途:
UVA-340:模拟阳光中的紫外线部分,主要用于户外产品的光老化试验。
UVB-313:广泛应用于耐久性材料的快速、节省的测试,会加速材料的老化。
UVA-351:用于模拟穿过窗玻璃的阳光的紫外线部分,主要用于室内。
完整的UV测试条件包括:
1.灯管类型
2.辐照强度(irradiation)
3.非光照类型(冷凝和喷淋)(condensation and spray)
4.光照和非光照时的温度
5.光照和非光照的时间
6.测试总时间或测试循环次数。
实验室UVA-340灯的辐照度
A.0.68W/m2@340nm 相当于夏季正午的阳光,得到快速的效果;
B.1.38W/m2@340nm 两倍于太阳最大值,得到快速的效果;
C.0.35W/m2@340nm 相当于三月/九月的日光,适合普通测试或较低UV光强的测试。
实验室UVB-313灯的辐照度:
A.0.67W/m2@340nm;
B.1.23W/m2@340nm 非常快速的测试,应用于质量控制或耐久性好的材料测试;
C.0.48W/m2@340nm UVB-313灯管执行SAE J2020标准时的长时间光照。
UV常用测试标准
ASTM G154-2006 非金属材料UV荧光灯暴露照射
ISO 4892.3-2006 塑料实验室光源暴晒方法第3部分:荧光紫外灯
GB/T 16422.3-1997塑料实验室光源暴晒方法第3部分:荧光紫外灯
3)、氙灯老化
氙灯(Xenon lamp):填充氙气的光电管或闪光电灯。其光谱能量分布与阳光中紫外,可见光部分相似。
完整的氙灯测试过程包括
A.光照,由照射到试样表面的氙弧灯的光谱能量分布(SPD,Spectral Power Distribution)和氙弧灯的辐照度(irradiance)决定。
B.温度,包括试验箱内温度(Chamber Temperature)、黑标准温度(BST,Black Standard Temperature)或黑板温度(BPT,Black Panel Temperature);
C.相对湿度;
D.喷水。
滤光系统
氙灯试验箱的传感器类型和滤镜类型
氙灯试验箱共有四种类型的传感器以监控辐照强度:340nm,420nm,TUV(300-400nm),QB光强校准仪。
有三种类型的滤镜:Daylight Filter-B/B日光眼过滤器,Windows Glass Q Filter窗玻璃过滤器, UV扩展过滤器。
不同类型的滤镜的作用
日光眼过滤器主要模拟夏日正午时的阳光,可用来测试室外材料;
窗玻璃过滤器主要是模拟透过窗玻璃的阳光,可用来测试室内材料。
光老化测试中的冷凝和喷淋有什么不同?
冷凝用来模拟实际生活中露水停留在材料上时的状态,但是试验设备并不能完全模拟露水,因为露水中含有丰富的氧;喷淋用来模拟材料在雨水下的状态。
试验设备
氙弧灯老化试验机应实现环境因素的综合控制:
1.光照强度
2.亮/暗周期变化
3.黑板温度和干球温度
4.通过光过滤器后的光谱能量分布
5.湿度控制
6.喷淋
试验标准
氙灯常用测试标准有
1.ASTM G155-2005 非金属材料曝光用氙弧灯设备使用标准惯例;
2.ISO 4892.2-2006 塑料实验室光源暴晒方法 第2部分,氙灯光源;
3.GB/T 16422.2-2014塑料实验室光源暴露试验方法 第2部分 氙弧灯;
4.SAE J2527-2004 用受约束的发光氙弧设备对汽车外部的材料加速暴露试验方法;
常见缺陷
1、起泡:表面封闭的突起区域;
2、变色:材料表面颜色随时间变化二变弱或变浅;
3、裂化或裂纹:材料表面可见的微裂或暴露出原底层的碎裂;
4、瑕疵:降解导致的材料表面或内部的不规则现象;
5、白化:表面的一种老化现象,表现为全部或局部变白。
4)、碳弧老化试验箱
以接近阳光之波长光线,进行加速试验,藉以达到较为可靠之结果,并可将其促进性提高,一般日光式耐候机较适用于:涂料工业、汽车工业、建筑工业、通信设备、纺织工业、染料化工,航太工业、橡胶工业…等,以其促进性而缩短其测试,其测试结果可依 JIS , CNS ,ASTM,DIN等标准,加以判定。
适用标准:
ISO 4892-4:2004 塑料实验室光源曝露试验方法 第4部分:开放式碳弧灯 |
GBT 16422.4-2014塑料实验室光源曝露试验方法 第4部分:开放式碳弧灯 |
ASTM D1499-2005 塑料碳弧光老化测试 |
ASTM G152 非金属材料曝光用碳弧灯使用标准惯例 |
JIS D0205 碳弧光照标准 汽车零部件的耐候性试验方法 |
二、臭氧老化
臭氧老化,就是针对橡胶对臭氧敏感这一特性,利用加环境模拟的手段加速橡胶被臭氧老化的过程,从而测试橡胶产品的耐老化能力的一种技术。
GBT 7762-2003硫化橡胶或热塑性橡胶 耐臭氧龟裂静态拉伸试验(同ISO 1431-1) |
ISO 1431-1 硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂部分:静态拉伸试验 |
GBT 24134-2009 橡胶和塑料软管 静态条件下耐臭氧性能的评价(同ISO 7326) |
ISO 7326-2006橡胶和塑料软管.静态条件下评定耐臭氧性 |
GBT 13642-1992硫化橡胶耐臭氧老化试验 动态拉伸试验法(同ISO 1431-2) |
GBT 18949-2003 橡胶和塑料软管 动态条件下耐臭氧性能的评定(ISO 10960:1994) |
ASTM D1149–07 橡胶耐臭氧龟裂的试验方法 |
ASTM D1171-1999 橡胶臭氧老化测试 |
JIS K6259-2004 硫化橡胶和热塑性橡胶 耐臭氧性能测定 |
HGT 2869-1997橡胶和塑料软管 静态条件下耐臭氧性能的评价 |
三、湿热老化
橡胶、塑料、涂料制品湿热老化试验
色漆和清漆 耐湿性的测定连续冷凝法 GB/T 13893-2008
漆膜耐湿热测定法 GB/T1740-2007
塑料暴露于湿热、水喷雾和盐雾中影响的测定 GB/T 12000-2003
塑料 湿热、水溅和盐雾效应的测定 ISO 4611:2008
硫化橡胶湿热老化试验方法 GB/T 15905-1995
家具表面耐湿热测定法 GB/T 4893.2-2005
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GB/T 2423.3-2006
电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db: 交变湿热(12h+12h循环) GB/T2423.4-2008
电工电子产品环境试验 第2 部分 试验方法:试验Cy 恒定湿热 主要用于元件的加速试验
GB/T 2423.50-2012
军用装备实验室环境试验方法 第9部门:湿热试验 GJB 150.9A-2009
四、盐雾试验
模拟海洋或含盐潮湿地区气候的环境,用于考核产品、材料及其防护层抗盐雾腐蚀能力。有盐雾试验和交变盐雾试验两种试验。常用于在特殊条件下的质量评估、失效验证。种类: 中性盐雾试验(NSS),醋酸盐雾试验 (ASS),铜盐醋酸加速盐雾试验(CASS)。盐雾试验的技术指标包括:盐溶液浓度、相对湿度、温度、盐雾时间、贮存时间、试验周期,集雾量,PH值。
1、Q-FOG盐雾试验箱 生产厂家:美国Q-LAB公司
在Q-Fog循环腐蚀试验箱内,试样经受模拟不同户外自然环境的循环试验。包含潮湿或凝露、盐雾以及干燥等环境。符合汽车和相关行业标准要求
测试产品:汽车外饰件、如汽车雨刮器、汽车涂装材料等
适用标准:GMW14872、CCT-1、CCT-3