GB T 14522-1993 机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法Accelerated weathering test method ror plastics,coatings and rubber materials used for macbinery industrial products GB/T 14522-93 本标准规定的人工气候吉j:):J)曝露试验方法参照采用国际标准化组织ISO4892-82(塑料实验室光源试验方法有关惊灯光源部分的内容。1 主题内容与适用范围丰标准规定了模拟户外湿热自然大气中主要因素的两种人工气候加速试验方法z. 荧光紫外线/冷凝试验方法(以下

2、简称荧光紫外线方法hb 人E气候(ffit灯)曝露试验方法(以下简称缸汀方法)。本标准适用于机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料不同种类材料或同种类不同配方材料的耐湿热i 1、气11史性能以下简称耐候性)比较$也可用于已知耐候性材料进行质量等级评定试验。一般试验可采用荧光紫外线/冷凝试验方法;必要时并可用人工气候(缸灯曝露试验方法进行验证j.J比试验。本标准的试验结果.不能简单直接地推断材料的使用寿命。汀丰方法引用了GB9344塑料佩灯光源曝露试验方法的技术内容。2 术语2. 1 紫外线冷凝试验test of fluorescent UV -Condensation type 以荧光紫外线好作光

3、源.模拟并强化对高分子材料劣化影响最显著的紫外光谱，并适当控制温度、温度使古样品上周期性的产生凝露的试验。2. 2 人E气候(ffit灯)试验test of exposure to artificial weatherng (xenon arc lamp as light source) 以fhl灯作光源，模拟并强化到达地面的日光光谱，并适当控制温度、混度和喷水条件的试验。2. 3 紫外民ultraviolet regions 紫外l生分UV-A波长范围为315400nm;UV-B 波长范围为280315nm，UV-C波长280nm 111辐1402. 4 荧光紫外灯fluorescent U

4、V lamp 是波，:为254nm的低压柔灯，由于加入磷的共存物使转换成较长的波长，荧光紫外灯的能量分布取决于磷共存物产生的发射光谱和玻璃管的传扩。2. 5 辐照度irradiance 所自波长入射辐照的总量，以W/m表示。因为辐照是按不同的波长分布的，不同的光谱造成的光也学放n;差异很大，所以不应采用不同的灯源作比较。2.6 分光谱辐照度spectral川ad旧nce表示辐照度随波长的函数，以每一波段的W/m2表示，通常日光的辐照度以每10nm波段的W/m国家技术监督局1993-06-10批准1994-03-01实施790 GB/T 14522-93 表示，而紫外荧光灯以每l或2nm表示，分

5、光谱辐照度是比较具有不同能量分布光源的合适方法。2. 7 分光谱能量分布spectral energy distributon 是表示每一波长辐照量的特性曲线，可按功率以W/m、或按能量以J表后.此特性曲线应包-tli所有入照光的波段范围，而荧光紫外J;T通常以相对的分光谱能量分布表示.官以每一波长的辐照度与峰值比较的百分率表示(见图3)。3 试验设备3. 1 荧光紫外线试验3. 1. 1 试验箱的结构由耐腐蚀金属材料制成，包含8支荧光紫外灯.盛水盘.试验样品架和温度、时间控制系统及指示器(见罔1)。控糊装置配外线灯管关试撞样晶向上打开的fJ 氧气温遭囱l荧光紫外线/冷凝试验箱结构截国民l3.

6、1.2 荧光紫外灯应快速启动，灯管功率为40W.灯管长度为1220mm.试验箱均匀工作区域的范阳为900X210mm(见图2)。900mm , fz ，配外姐姐厦均匀的区罐, 图2试验箱均匀辐照区域的范围3. 1. 3 除非另有规定，荧光紫外灯的波长为280315nm , Hp UV-B波民范围，相对分光辐照度的特件(见图3)。791 GB/T 14522-93 3织)37 3叙330 313 2剧270 250 100 20 80 60 40 M附余阳军国哪圃U在长.nm凶3UV-B荧光紫外灯的相对分光谱辐照度3. 1. 4 汀安装成四支一排.分两排安装，每排订的灯管平行安装.灯的中心距离为

7、70mm(见图1)。3. 1. 5 试验样品应固定安装在相距灯表面的最近平行面50mm的位置(见图1)。试验样品和它的支结构成箱的内壁，它们的背面曝露于室温的冷却空气中，由于试验样品和箱内空气的温差，使试验样品&f丽的冷凝阶段产生稳定的凝露条件，试验箱应由底部经箱外壁和试验样品的通道产生自然空气对流。3. 1.6 水蒸汽由加热箱底的盛水盘产生，水深不大于25mm，并有供水自动控制器，盛水盘应定期清洁防止形成水垢。3. 1. 7 试验箱的温度由固定在宽75mm、高100mm、厚2.5mm黑色铝板(以下简称为黑板)上的传感器进行测量.该黑板应放置于曝露试验的中心区域，温度计的测量范围为3080C.

8、容差为士1C .光照相冷凝阶段的控制应单独进行，冷凝阶段由加热水温进行控制.3. 1.8 试验箱应放宦于温度为1535C的试验室内，距离墙300mm.并应防止其他热源的影响.试验唁内的空气不应强烈的流通，以免影响光照和凝露条件。3. 2 饭灯人卫气候试验3. 2. 1 位灯发射的光的波长范围是从低于270mm直到红外区，缸灯要经过适当的滤光和有效冷却，滤去较短波长射线和较多的红外射线，使到达试验样品表面的光谱与到达地面的阳光光谱相近似。3.2.2 试验箱内设有带动样品旋转的转动支架，温度、湿度、喷水时间和假灯功率应可调，并设有干、湿球温度自动记录装进。干、湿球感温件应置于避光处。根据需要，箱外

9、可备电源稳压器，箱内设加热器。为了减少佩灯冷却水污染汀和滤光罩，冷却水厨蒸馆水或去离子水，冷却水管采用耐水腐蚀材料制成.如不锈钢、塑料等，应避免采用铝、铜、铁和青铜。3.2.3 样品架应由惰性材料制成，如铝合金、不锈钢或木质材料，邻近样品处避免有青铜、铜和铁的构f中试验条件4 4. 1 荧光紫外线试验4. 1. 1 试验样品固定装置于样品架上，面对荧光灯，当试样未将样品架完全填满时，则需用黑板将样品架填满.保持试验箱内壁封闭。4. 1. 2 试验温度.光照时可采用50、60、70C三种温度，优先推荐采用60C I冷凝阶段的温度为50C。IJill主的容差均为土3C。4. 1. 3 光照和冷凝的

10、周期可选择4h光照、4h冷凝或8h光照、4h冷凝两种循环。4. 1.4 E光照400450h后，每排灯管需更换一支荧光灯管，其他灯管按照图4所示转换位置，灯的792 GB/T 14522-93 有效寿命16001800 ho 4. 1. 5 在更换灯管时，应擦干盛水盘和进行清洁，避免形成水垢。 r 。幢1;。 。新盯霄新灯管图4荧光灯的转换示意图4.2 侃灯人工气候试验4. 2. 1 辐射强度在300890nm波长范围内为1000士200W/m勺低于300nm应不超过1W 1m;在挂试验样品区域.偏离应少于10%。4. 2. 2 试验箱的温度由黑板进行测量，黑板温度为63+3C。根据需要也可以

11、是55土3C或比63C更I;写的温度，但较高的温度可能会产生热老化效应，影响试验结果.黑板的温度应在不喷水时达到稳定时测量读数。4.2.3 相对湿度可选择65%士5%、50%+5%或90%土5%三种条件。相对湿度应在不喷水时达到稳定时测量读数。4.2.4 喷水周期可选择每隔102min喷水18min或每隔48min喷水12mino 4.2.5 佩灯和滤光罩在使用过程中会逐渐老化，沉积水垢或由其他原因.造成箱照强度下降.因此必须进行光能量监测，在测定光能量时，光感受器应固定在与试验样品接受光能量相同的位置上，当捆IJ得光能量不符合试验要求时，应调节ill.:IJ功率，有必要时，清洗ill.灯和滤

12、光罩。ill.灯和滤光罩有一定的寿命，应按规定使用到一定时间后更换。5 试验周期两种试验方法推荐下列试验周期34、7、14、21、28、42、63、84d。根据试验样品的性能变化速率，可适当变更试验周期，最终期限可根据试验样品性能变化达到规定值确定，一般不大于105d。6 试验样品一般应根据所要测定的性能，按有关规定制备标准样品，涂料试验样品应制造成75mmX150 mm X 1. 01. 5 mm，如机械性能测试时，试验样品应具备足够的数量，以保证能达到预期的试验结果。两种试验方法尚分别具有下列要求:6. 1 荧光紫外线试验793 GB/T 14522-93 6. 1. 1 试验样品的最大厚

13、度应不超过20mm.以保证足够的热交换使试验样品上产生凝露。6. 1. 2 对于塑料、橡胶等条形试验样品应固定于铝合金或其他耐腐蚀和传热性良好的底板上。6. 1. 3 对于钢底板的涂料试验样品应使边缘的锈不沾污试验样品的表面。6. 1. 4 试验佯品上大于1mm的孔应予密封，以防止水蒸汽逸出。6.2 缸灯试验试验样品在样品架上应不受外来施加的应力，为了避免因试验样品曝露位置不同而造成表面受光照射强度的不同，在安装试验样品时，要根据试验样品的尺寸和形状，合理地排列和固定在旋转支架上，作能调换位艳，如上下排调换，原地1800翻转、上下排调换、原地1800翻转，经过四步构成一交换循环，白一交换循环内

14、.每一步交换时间相等。7 试验梯品的性能评定7. 1 外观的评定对涂料主要是外观的评定，塑料和橡胶必要时也可以进行外观评定，检查的项目主要是光泽、颜色变化(色差人粉化、斑点、起泡、裂纹及尺寸稳定性等.应尽量用仪器进行定量的项目检测.如光泽、色差等。7.2 力学性能及其他性能的评定A般橡胶材料进行抗拉强度、延伸率、硬度测量，塑料测量冲击强度、断裂延伸率、拉申强度、弯曲强度。伽必要可规定其他性能测试项目。8 试验报告. 试验方法荧光紫外线试验或缸灯试验，b 试验条件YtP，哥时间、冷凝或喷水时间及相应的温度、湿度、荧光紫外灯的光谱或tI;t灯试验时的辐照强度gc 试验周期号d. 试验材料名称和型号，e 试验样品的尺寸和制备方法$f. 试验设备设备型号、规格、tI;t灯试验时的佩灯和滤光罩类型，直试验结果sh. 试验日期和人员。附加说明本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。术标准由机械电子工业部广州电器科学研究所归口.牛;标准由机械电子工业部广州电器科学研究所负责起草.木标准主要起草人梁星才、高仁i台、潘惠生。本标准规定的荧光紫外线/冷凝试验方法，参照采用美国材料试验协会ASTMG53-84(非金属材111璐跟荧光紫外线/冷凝型试验方法儿794