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UV測試重點項目及相關標準

瀏覽次數(shù): | 2019-10-21 13:50

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                                                              UV測試

       老化檢測是模擬產(chǎn)品在現(xiàn)實使用條件中涉及到的各種因素對產(chǎn)品產(chǎn)生老化的情況進行相應條件加強實驗的過程。老化試驗主要是指針對橡膠、塑料產(chǎn)品、電器絕緣材料及其他材料進行的熱氧老化試驗;或者針對電子零配件、塑化產(chǎn)品的換氣老化試驗。

  常見的老化測試主要有光照老化、濕熱老化、熱風老化、高低溫試驗、鹽霧腐蝕、臭氧老化、熱氧老化試驗、埋地土壤腐蝕試驗、液體介質老化試驗、用戶特定條件老化試驗等。產(chǎn)品使用在戶外長期受太陽光照,想要了解該產(chǎn)品在戶外能夠使用的壽命就要模擬太陽紫外光進行UV老化實驗,當然實驗的強度要比實際戶外光照的強度要大很多,從而縮短測試時間,可以通過短時間的測試了解產(chǎn)品使用多少年后的老化情況。

        一、重點測試項目

  1、紫外老化試驗‍

  太陽光中的紫外光,由于其所具備的光能與高分子化學鍵的鍵能相當,能夠引起高分子化合物鏈的斷裂,是導致高分子材料老化降解的主要因素。

  紫外老化試驗即是指將高分子材料老化試驗樣品置于紫外光場下,進行暴露,從而獲得高分子材料老化行為及規(guī)律的試驗方法。

  通常紫外老化試驗會規(guī)定,紫外區(qū)及輻照強度,比如40W/m2,在300nm—400nm波長范圍內等。

  紫外老化試驗所使用的光源通常有氙燈、熒光燈、氚燈以及氘燈等,其中氙燈能夠很好的模擬太陽光譜,熒光燈能夠很好的模擬太陽光中的紫外光譜,氚燈所提供的能量較強,一般用于做加速老化試驗。

  2、鹽霧老化測試

  鹽霧試驗是一種主要利用鹽霧試驗設備所創(chuàng)造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來考核產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗。

  它分為二大類,一類為天然環(huán)境暴露試驗,另一類為人工加速模擬鹽霧環(huán)境試驗。人工模擬鹽霧試驗又包括中性鹽霧試驗、酸性鹽霧試驗、銅離子加速鹽霧試驗、循環(huán)鹽霧試驗。它與天然環(huán)境相比,其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度比一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍,使腐蝕速率大大提高,得出結果的時間也大大減短。‍

  3、臭氧老化測試

  臭氧是大氣中及其稀少的氣體,但是其卻對高分子材料的破壞力極強,臭氧能夠與高分子材料化學結構中的不飽和鍵以及還原性基團發(fā)生不可逆轉的化學反應,導致高分子材料發(fā)生氧化降解,從而失去使用價值。

  尤其是對于含有雙鍵的橡膠材料,表現(xiàn)出極強的破壞力。

  臭氧具有很強的活性,它能夠分解出活性更強的原子氧,與橡膠分子中的雙鍵進行化學反應,導致橡膠發(fā)生老化,出現(xiàn)龜裂、變脆等現(xiàn)象。

  高分子材料的臭氧老化試驗通常在臭氧老化試驗箱內進行,臭氧由臭氧發(fā)生器提供,其濃度可通過混合器與空氣混合進行調節(jié),臭氧的濃度一般根據(jù)材料實際使用所處的環(huán)境條件來確定。

  另外,臭氧老化箱內的溫度、濕度等因素也可進行調節(jié),從而達到試驗的目的,獲取材料的耐臭氧老化性能以及臭氧老化行為與規(guī)律。

  4、溫熱老化測試

  濕熱老化試驗是評價高分子材料在高濕、高溫環(huán)境下耐老化性能的有效方法。

  在高濕度環(huán)境下,水分能夠滲透到高分子材料內部,導致高分子材料發(fā)生溶脹,部分親水性基團發(fā)生水解,導致高分子材料發(fā)生老化降解。

  另外,水分滲入到高分子材料內部,還能夠導致高分子材料內部的添加劑,如增塑劑、配合劑以及其它物質的溶解與遷移,影響高分子材料的機械性能。

  在高熱的作用下,熱又可以促進水分的這種滲透作用,熱促進高分子鏈運動加劇,分子間作用力減小,促進了水分的滲透作用,加速了高分子材料的降解。不同的高分子材料有不同的配方,所以他們的濕熱老化機理也不盡相同,

  濕熱老化試驗進行時要根據(jù)不同的高分子材料,選用不同的老化標準。濕熱老化試驗通常在濕熱老化試驗箱內進行,溫度和濕度可以根據(jù)試驗要求自行設定。

  5、氙燈老化測試

  氙燈老化測試就是評定戶外無遮蔽使用和儲存的設備經(jīng)受太陽輻射熱和光學效應的能力。影響的范圍包括待測物的電性功能是否正常,材料結構是否變形或損壞,為了驗證待測測物表面材料經(jīng)過日光長期暴曬后出現(xiàn)顏色退化,通常在試驗前與試驗后均以色差儀進行顏色變異程度測試。

  這一項是對暴露在陽光下的產(chǎn)品及其制造材料進行的試驗。太陽輻射可以引起光化學效應和熱效應。在大多數(shù)情況下,這項試驗可以代替高溫試驗。通過日照試驗可檢驗太陽輻射對產(chǎn)品或有關材料的使用或露天存儲的影響。

  6、碳弧燈老化測試

  碳弧燈分為兩種,一種是封閉式碳弧燈,一種是陽光型碳弧燈。

  這兩種碳弧燈都是應用于早期的設備,前者最初用于紡織品耐光測試,后者最初用于涂層的耐光性測試。

  封閉式碳弧燈的發(fā)光體是一組碳棒,電流通過碳棒發(fā)出弧光。但碳棒發(fā)出的弧光的光譜能量分布于自然光的光譜能量分布相差較大,既沒有自然光的短波紫外輻射,在400-800nm之間也沒有日光的高強度能量。陽光型碳弧燈與日光的光譜能量分布的匹配性有所改善,但二者在50-350nm之間的光譜能量分布還是有很大差異。

  7、冷熱沖擊試驗測試

  溫度交變老化試驗‍

  溫度是導致高分子材料老化的又一重要因素,對于高分子膠黏劑而言,高溫可以加速高分子膠黏劑鏈的運動速率,低溫則可以導致高分子膠黏劑產(chǎn)生內應力,高低溫交變導致高分子膠黏劑發(fā)生鏈的斷裂,發(fā)生老化降解。

  對于橡膠而言,高溫可加速分子鏈的熱運動,使橡膠發(fā)生交聯(lián),低溫可導致橡膠分子鏈的凍結,使其變脆,彈性下降,發(fā)生老化。

  高低溫交變老化試驗是評價高分子材料耐溫性能的老化試驗方法,通常在溫度交變老化試驗箱內進行,從某一溫度T1(一般為室溫)以恒定的升溫速率升溫至某一溫度T2,維持T2溫度一定時間,然后再以恒定的降溫速率,降溫降至某一溫度T3,維持T3溫度一定時間,然后在升溫至T1,此為一個溫度循環(huán)。循環(huán)周期長短,可根據(jù)具體試驗要求而定。

  8、氣候老化試驗

  所謂氣候老化試驗就是將高分子材料試驗樣品暴露于大氣環(huán)境條件下,從而獲得材料樣品在大氣環(huán)境暴露下的老化規(guī)律,對高分子材料的性能進行分析,并預測其使用壽命的一種研究方法。

  氣候老化試驗又可以分為兩種:

  其中一種便是自然暴露試驗,即將高分子材料試驗樣品暴露于真實的大氣環(huán)境下,以獲得材料在真實環(huán)境下的老化行為,這種老化試驗方法所獲得的老化信息最為準確,是獲得高分子材料老化行為的最為有效的方法,但是這種試驗方法周期時間太長,費時費力。在美國的佛羅里達州、中國的萬寧、漠河以及武漢等地都有人進行過為期超過一年的大氣暴露試驗。

  另外一種便是人工氣候老化試驗,人工氣候老化試驗即是指人通過在室內對真實大氣環(huán)境條件進行模擬或者是加強某一環(huán)境因素以在短時間內獲得材料老化行為的老化試驗方法,這又被稱為人工模擬老化或者人工加速老化。人工氣候老化通常是在人工氣候老化箱內進行的。通常使用的人工氣候老化箱主要有氙燈氣候老化老化箱、熒光燈氣候老化試驗箱以及碳弧燈氣候老化試驗箱等。這幾種氣候老化試驗箱都是從光照、溫度、濕度、雨水或者凝露等主要氣候因素對自然環(huán)境因素進行模擬或加強而實現(xiàn)材料老化的。此外,材料的老化試驗還要依據(jù)一定的測試標準進行開展。‍

  二、老化試驗相關標準

  GB/T16422.2 塑料實驗室光源暴露試驗方法第2部分:氙弧燈

  GB/T3511-2008 硫化橡膠或熱塑性橡膠耐候性

  GB/T1865-2009 色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射曝露(濾過的氙弧輻射)

  GB/T16422.3 -1997塑料實驗室光源暴露試驗方法第3部分:熒光紫外燈

  GB/T3511-2008 硫化橡膠或熱塑性橡膠耐候性

  GB/T14522-2008 機械工業(yè)產(chǎn)品用塑料、涂料、橡膠材料人工氣候老化試驗方法熒光紫外燈

  GB/T16422.4-1996 塑料實驗室光源暴露試驗方法第4部分:開放式碳弧燈

  GB/T15255-1994 硫化橡膠人工氣候老化(碳弧燈)試驗方法

  GB/T7762-2003 硫化橡膠或熱塑性橡膠耐臭氧龜裂靜態(tài)拉伸試驗方法

  GB/T13642-1992 硫化橡膠耐臭氧老化動態(tài)拉伸試驗法

  GB/T12000-2003 塑料暴露于濕熱、水噴霧和鹽

  GB/T1771-2007 色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定

  GB/T12000-2003 塑料暴露于濕熱、水噴霧和鹽霧中影響的測定

  GB/T15905-1995 硫化橡膠濕熱老化試驗方法

  GB/T1740-2007 漆膜耐濕熱測定法

  GB/T3512-2001 硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗

  GB/T7141-2008 塑料熱老化試驗方法

  GB/T3681-2000 塑料大氣暴露試驗方法

  GB/T3511-2008 硫化橡膠或熱塑性橡膠耐候性

  GB/T9276-1996 涂層自然氣候暴露試驗方法

  汽車內飾材料的氙弧燈加速暴露試驗 SAEJ2527:2004

  汽車外飾材料的氙弧燈加速暴露試驗 SAEJ2412:2004

  塑料實驗室光源暴露試驗方法第2部分:氙弧燈 ISO 4892-2:2006

  室內用塑料氙弧光暴露試驗方法 ASTM D4459-06

  非金屬材料氙弧燈老化的儀器操作方法 ASTMG155-05a

  塑料暴露試驗用有水或無水氙弧型曝光裝置的操作 ASTMD2565-99 (2008)

  塑料實驗室光源暴露試驗方法第3部分:熒光紫外燈 ISO 4892-3:2006

  汽車外飾材料UV快速老化測試 SAE J2020:2003

  塑料紫外光暴露試驗方法 ASTM D4329-05

  非金屬材料UV老化的儀器操作方法 ASTM G154-06

  無負荷塑料制品的熱老化 ASTMD3045-92(2003)

  塑料濕熱、水濺和鹽霧效應的測定 ISO4611:2008

  塑料拉伸性能的試驗方法 ASTM D638-08

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