光照老化试验
试验目的:
利用人工试验方法验证样品在自然环境下(如太阳光照、下雨、凝露等)的老化情况;
适用范围:
高分子材料,如塑料/橡胶、有机玻璃、各种涂层等;
老化原理:
1)高分子材料中的不饱和键吸收高能量紫外线后,发生各种光致化学响应,导致样品颜色变化、龟裂、起皱起泡等不良现象;
2)产品在光照下导致样品表面和底部温度不均匀导致产品开裂/起皱等,或在高温下受到雨淋导致开裂等不良现象;
试验分类
序号
| 项目名称
| 波长范围
| 适用范围
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1
| 氙灯老化
| 300-800nm可见光
| 汽车材料、各种高分子材料
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2
| UV老化
| 280-400nm紫外线
| 各种涂层、纺织品,或常规用途的塑料/橡胶
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3
| 碳弧灯老化
| 250-800nm
| 仅适用于日本等地区的部分行业
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4
| 金属卤素灯
| 300-3000nm
| 电子产品外壳测试
|
氙灯老化介绍
用意氙灯试验的条件
箱体温度:氙灯试验箱里面的环境温度;
辐照功率/强度:光照在某一波段的辐照功率。氙灯的辐照功率有这几种表达方式:@340nm;@420nm;@300-400nm;@300-800nm;
通常认为,夏天正午的太阳辐照强度为:0.55W/m2@340nm、1.2W/m2@420nm、60W/m2@300-400nm、550W/m2@300-800nm;
黑板温度(Black Paneltemperature,BPt ):黑板温度计的表面温度,用于模拟试样表面温度;
辐照量:样品受到的光照辐射总能量,单位为J(kJ、mJ)。经过福照量和辐照强度,可以计算出测试时间;
计算公式为:W(能量)=P(功率)*t(时间);
循环模式:是否持续光照?是否需要喷水?是否有黑暗时间等?
如:GB/t 16422.2要求持续光照,干燥102min、喷淋18分钟;
SAE J2412标准法规,光照3.8H黑暗1H;
SAE J2527标准制度;
滤镜选择:
常见滤镜有:daylight:type S borosilicate 硼硅酸盐内/type S borosilicate外;
Windows-glass:type S borosilicate 硼硅酸盐内/soda-lime外;
Q/B加速老化:Quartz 石英内/type S borosilicate 硼硅酸盐外;
老化常见标准
塑料件:GB/t 16422.2(ISO 4892-2);
纺织品:GB/t 8430(ISO 105-B02);
美标:AStm G155;
汽车内饰件:SAE J2412,各企业标准;
汽车外饰件:SAE J2527,各公司标准;
灯老化结果判断方式
外观判决:在d65光源下进行肉眼视察;
色差(由CIE国际照明委员会制定)
L:代表亮度,取值范围0-100;
a:代表红绿,取值-100~ 100,正数偏红;
b:代表黄蓝,取值-100~ 100,正数偏黄;
色差值△E=(△a2 △b2 △L2)?;
灰卡评级 (GB/t 250 纺织品 色牢度试验 评定变色用灰色样卡)
蓝色羊毛标样评级(ISO 105-B02、GB/t 8430、GB 730)
根据GB 730,蓝色羊毛分为1-8级,1级最容易变色,8级最不容易变色;如褪色到相似程度,3级羊毛所需时间是4级羊毛的一半,5级则是4级的2倍;
老化介绍
效率UV试验的条件
灯管类型
辐照强度:UVA为@340nm;UVB为@310nm; 常见强度为0.76W、0.89W、0.63W;
试验温度:50-80℃(无BPt说法);
循环模式:光照、黑暗、喷淋的组合;
试验时间或循环次数
打个比方:UVA 340灯管,8H光照、4H冷凝,辐照强度0.76W,室温温度光照时60℃、黑暗时50℃;
灯管类型
UVA-340:模拟户外自然老化,是使用率的灯管;
UVA-351:模拟透过窗玻璃太阳光的老化;
UVB-313:条件最为严酷,QC和创意用,推荐用于耐久性材料(屋顶材料或一些外用涂料)测试;
UV老化常见标准
常见标准:
塑料件:GB/t 16422.3 (ISO 4892-3)
色漆和清漆:GB/t 23987 (ISO 11507)
美标:AStm G154,AStm d4329
UV老化结果断定方式
判定方式:外观审查、灰卡评级、色差评定