紫外光耐氣候試驗箱標準

1、紫外光耐氣候試驗箱標準中華人民共和國國家標準機械工業(yè)產(chǎn)品用塑料、涂料、橡膠材料人工氣候加速試驗方法GB/T 14522-93Cceled weathering test method forplastics,coatings and Rubber materials used for machinery industrialproducts紫外光耐氣候試驗箱標準本標準規(guī)定的人工氣候（氤燈）曝露試驗方法參照采用國際標準化組織ISO 4892-82塑料實驗室光源試驗方法有關(guān)氤燈光源部分的內(nèi)容。1主題內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了模擬戶外濕熱自然大氣中主要因素的兩種人工氣候加速試驗方法；熒光紫外線/冷凝

2、試驗方法（以下簡稱熒光紫外線方法）;人工氣候（氤燈）曝露試驗方 法（以下簡稱氤燈方法）。本標準適用于機械工業(yè)產(chǎn)品用塑料、涂料、橡膠材料不同種類材料或同種類不同配方材料的耐濕熱戶外氣候性能（以下簡稱耐候性）比較;也可用于已知耐候性材料 進行質(zhì)量等級評定試驗。一般試驗可采用熒光紫外線/冷凝試驗方法；必要時并可用人工氣候（氤燈）曝露試驗 方法進行驗證產(chǎn)品試驗。本標準的試驗結(jié)果，不能簡單直接地推斷材料的使用壽命。注：本方法引用了 GB9344塑料氤燈光源曝露試驗方法的技術(shù)內(nèi)容。2術(shù)語2.1 紫外線-冷凝試驗test of fluorescent UV-Condensationtype以熒光紫外線燈作光

3、 源，模擬并強化對高分子材料劣化影響最顯著的紫外光譜，并適當控制溫度、濕 度使在樣品上周期性的產(chǎn)生凝露的試驗。2.2 人工氣候（氤燈）試驗 test of exposure to artificialweathering（xenon arc lamp as lightsourve）以氤燈作光源，模擬并強化到達地面的日光光譜，并適當控制溫度、 濕度和噴水條件的試驗。2.3 紫外區(qū) ultraviolet regions紫外區(qū)分UV-A波長范圍為315400nmUV-B波長范圍為280315nm;UV-C波 長280nm的輻照。2.4 熒光紫外燈 fluoresvent UV lamp是波長為25

4、4nm的低壓汞燈，由于加入磷的共存物使轉(zhuǎn)換成較長的波長，熒光紫 外燈的能量分布取決于磷共存物產(chǎn)生的發(fā)射光譜和玻璃管的傳擴。2.5 輻照度 irradiance所有波長入射輻照的總量，以 W/itf表示。因為輻照是按不同的波長分布的，不 同的光譜造成的光化學效應差異很大，所以不應采用不同的燈源作比較。2.6 分光譜輻照度 spectral irradiance表示輻照度隨波長的函數(shù)，以某一波段的 W/itf表示，通常日光的輻照度以每 10nm波段的W/itf表示，而紫外熒光燈以每1或2nm表示，分光譜輻照度是比較 具有不同能量分布光源的合適方法。2.7 分光譜能量分布 spectral ener

5、gy distribution是表示每一波長輻照量的特性曲線，可按功率以W/m或按能量以J表示，此特性曲線應包括所有入射光的波段范圍，而熒光紫外燈通常以相對的分光譜能量分 布表示，它以每一波長的輻照度與峰值比較的百分率表示（見）。3試驗設備3.1 熒光紫外線試驗3.1.1 試驗箱的結(jié)構(gòu)由耐腐蝕性金屬材料制成，包含 8支熒光紫外燈，盛水盤，試 驗樣品架和溫度、時間控制系統(tǒng)及指示器（見）。熒光紫外線/冷凝試驗箱結(jié)構(gòu)截面 圖3.1.2 熒光紫外燈應快速啟動，燈管功率為 40W,燈管長度為1220mm,試驗箱均 勻工作區(qū)域的范圍為900210頓（見）。試驗箱均勻輻照區(qū)域的范圍3.1.3 除非另有規(guī)定，

6、熒光紫外燈的波長為 280315nm,即UV-B波長范圍，相 對分光輻照度的特性（見）。UV-B熒光紫外燈的相對分光譜輻照度3.1.4 燈安裝成四支一排，分兩排安裝，每排燈的燈管平行安裝，燈的中心距離為70 mm （見）。3.1.5 試驗樣品應固定安裝在距燈表面的最近平行面50nlm的位置（見）。試驗樣品和它的支架構(gòu)成箱的內(nèi)壁，它們的背面應露于室溫的冷卻空氣中，由于試驗樣品和 箱內(nèi)空氣的溫差，使試驗樣品表面的冷凝階段產(chǎn)生穩(wěn)定的曝露條件，試驗箱應由 底部經(jīng)箱外壁和試驗樣品的通道產(chǎn)生自然空氣對流。3.1.6 水蒸氣由加熱箱底的盛水盤產(chǎn)生，水深不大于25 mm,并有供水自動控制器，盛水盤應定期清潔防

7、止形成水垢。3.1.7 試驗箱的溫度由固定在寬75mm、高100mm、厚2.5 mm黑色鋁板（以下簡稱為 黑板）連接的傳感器進行測量，該黑板應放置于曝露試驗的中心區(qū)域，溫度計的測 量范圍為3080C,容差為1C,光照和冷凝階段的控制應酬單獨進行，冷凝階 段由加熱水溫進行控制。3.1.8 試驗箱應放置于溫度為1535c的試驗室內(nèi)，距離墻300 mm,并應防止其 他熱源的影響，試驗室內(nèi)的空氣保持強烈的流通，以免影響光照和凝露條件。3.2氤燈人工氣候試驗3.2.1 氤燈發(fā)射的光源波長范圍是從低于 270nm直到紅外區(qū)，氤燈要經(jīng)過適當?shù)?濾光和有效冷卻，濾去較短波長射線和較多的紅外射線，直到達試驗樣品

8、表面的 光譜與到達地面的陽光光譜相近似。3.2.2 試驗箱內(nèi)設有帶動樣品旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動支架，溫度、濕度、噴水時間和氤燈功率 應可調(diào)，并設有干、濕球溫度自動記錄裝置。干、濕球感溫件應置于避光處。根 據(jù)需要，箱外可備電源穩(wěn)壓器，箱內(nèi)設加熱器。為了減少氤燈冷卻水污染燈和濾光罩，冷卻水用蒸儲水或去離子水，冷卻水采用 耐水腐蝕材料制成，如不銹鋼、塑料等，應避免采用鋁、銅、鐵和青銅。3.2.3 樣品架應由隋性材料制成，如鋁合金、不銹鋼或木質(zhì)材料，鄰近樣品處避免 有青銅、銅和鐵的構(gòu)件。4試驗條件4.1 熒光紫外線試驗4.1.1 試驗樣品固定裝置于樣品架上，面對熒光燈。當試樣未將樣品架完全填滿 時，則需用黑板將樣

9、品架填滿，保持試驗箱內(nèi)壁封閉。4.1.2 試驗溫度，光照時可采用50、60、70c三種溫度，優(yōu)先推薦采用 60c ;冷凝 階段的溫度為50C,溫度的容差均為3C。4.1.3 光照和冷凝的周期可選擇4h光照、4h冷凝或8h光照、4h冷凝兩種循環(huán)。4.1.4 在光照400450h后，每排燈管需要換一支熒光燈管，其他燈管按照所示轉(zhuǎn) 換位置，燈的有效壽命16001800h。4.1.5 在更換燈管時，應擦干盛水盤和進行清潔，避免形成水垢。熒光燈的轉(zhuǎn)換示意圖4.2 氤燈人工氣候試驗4.2.1 輻射強度在300890nm波長范圍內(nèi)為1000200 W/nf ；低于300nm應不超過 1W/itf；在掛試驗樣

10、品區(qū)域，偏離應少于 10?。4.2.2 試驗箱的溫度由黑板進行測量，黑板溫度為633Co根據(jù)需要也可以是553c或比63c更高的溫度，但較高的溫度可能會產(chǎn)生熱老化效應，影響試驗結(jié)果。黑板的溫度應在不噴水時達到穩(wěn)定時測量讀數(shù)。4.2.3 相對濕度可選擇65?5?、50?5城90?5?E種條件。相對濕度應在不噴水時達 到穩(wěn)定時測量讀數(shù)。4.2.4 噴水周期可選擇每隔102min噴水18min或每隔48min噴水12min。4.2.5 氤燈和濾光罩在使用過程中會逐漸老化，沉積水垢或由其他原因，造成輻照 強度下降，因此必須進行光能量監(jiān)測。在測定光能量時，光感受器應固定在與試 驗樣品接受光能量相同的位置

11、上，當測得光能量有減弱或下降時，應調(diào)節(jié)氤燈功率，有必要時，清洗氤燈和濾光罩，氤燈和濾光罩有一定的壽命應按規(guī)定使用到 一定時間后更換。5試驗周期兩種試驗方法推薦下列試驗周期：4、7、14、21、28、42、63、84 d.根據(jù)試驗樣品的性能變化速率，可適當變更試驗周期 ；最終期限可根據(jù)試驗樣品性 能變化達到規(guī)定值確定，一般不大于 105do 6試驗樣品一般應根據(jù)所要測定的性能，按有關(guān)規(guī)定制備標準樣品，涂料試驗樣品應造成75mm 150 mm 1.01.5加。如機械性能測試時，試驗樣品應具備足夠的數(shù)量，以保證 能達到預期的試驗結(jié)果。兩種試驗方法尚分別具有下列要求：6.1 熒光紫外線試驗6.1.1

12、試驗樣品的最大厚度應不超過 20 mm,以保證足夠的熱交換使試驗樣品上產(chǎn) 生凝露。6.1.2 對于塑料、橡膠等條形試驗樣品應固定于鋁合金或其他耐腐蝕和傳遞性能好 的面板上。6.1.3 對于鋼底板的涂料試驗樣品應使邊緣的銹不沾污試驗樣品的表面。6.1.4 試驗樣品上大于1加的孔應于密封，以防止水蒸氣逸出。6.2 氤燈試驗試驗樣品在樣品架上應不受外來施加的壓力，為了避免因試驗樣品暴露位置不同 而造成表面受光照射強度的不同，在安裝試驗樣品時，要根據(jù)試驗樣品的尺寸和 形狀，合理地排列和固定在旋轉(zhuǎn)支架上，并能調(diào)換位置，如上下排調(diào)換，原地 180翻轉(zhuǎn)、上下排調(diào)換，原地180翻轉(zhuǎn)，經(jīng)過四步構(gòu)成交換循環(huán)。在交

13、換循環(huán) 內(nèi)，每一步交換時間相等。7試驗樣品的性能評定7.1 外觀的評定對涂料主要是外觀的評定，塑料和橡膠必要時也可進行外觀評定，檢查的項目主 要是光澤、顏色變化（色差）、粉化、斑點、起泡、裂紋及尺寸穩(wěn)定性等，應盡量 用儀器進行定量的項目檢測，如光澤、色差等。7.2 力學性能及其他性能的評定一般橡膠材料進行抗拉強度、延伸率、硬度測量、塑料測量沖擊強度、斷裂延伸 率、拉伸強度、彎曲強度。如必要可規(guī)定其他性能測試項目。8試驗報告a.試驗方法：熒光紫外線試驗或氤燈試驗；b.試驗條件：光照時間、冷凝或噴水時間及相應的溫度、濕度、熒光紫外燈的光 譜或氤燈試驗時的輻射照強度；c.試驗時間；d.試驗材料名稱和型號；e.試驗樣品的尺寸和