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橡胶制品UV光照老化测试怎么做

更新时间:2024-11-14 08:00:00
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详细介绍

光照老化试验目的及原理


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,发生各种光致化学反应,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


1      氙灯老化        300-800nm      可见光汽车材料、各种高分子材料


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


3      碳弧灯老化     250-800nm      仅适用于日本等地区的部分行业


4      金属卤素灯     300-3000nm     电子产品外壳测试


氙灯老化介绍


影响氙灯试验的条件


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;


一般认为,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 Panel Temperature,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)。通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标准规定,光照3.8H黑暗1H;


SAE J2527标准规定;




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碱石灰外;


Q/B加速老化:Quartz 石英内/Type S borosilicate 硼硅酸盐外;


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氙灯老化常见标准


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,各企业标准;


氙灯老化结果判定方式


外观判定:在D65光源下进行肉眼观察;




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)1/2;


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*容易变色,8级*不容易变色;如褪色到同样程度,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;


UV老化介绍


影响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


举例: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*高的灯管;


UVA-351:模拟透过窗玻璃太阳光的老化;


UVB-313:条件*为严格,QC和研发用**,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老化结果判定方式


判定方式:外观检查、灰卡评级、色差评定 

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