GB T 11189.1-1989 非金属材料曝露试验用的有水和无水光曝露设备(氙弧型)及实施方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准非金属材料曝露试验用的有水和无水光曝露设备缸弧型及实施方法Operating light-exp咽ureapparatus (xen。n-arctype) with and without water and t回tingmeth。df。rexposure。fn。”回回alllcmaterials 1 主内容与适用范围GB 11189. 1-89 本标准规定了以t(弧灯为光源的有水和无水光曝.设备的操作程序，并涉及了晦露设备的基本原理本标准运用于在规定的条件下，对非金属材料进行加速试验，对试撞材料的最适宜的曝露条件不作规定，而只限于获得、测量及控制条件的方法和曝臻的操作程

2、序试样制备、试验条件及结果的评定按产品标准规定进行2 引用标准GB 250评定变色用灰色梓卡GB 730耐光和耐气候色牢度蓝色羊毛标准GB 1766 漆膜耐候性评级方法GB 1865 漆膜老化人工加速测定法GB 8426纺织品耐光色牢度试验方法目光GB 8427纺织品耐光色牢度试验方法佩弧GB 8430纺织品耐气候色牢度试验方法侃弧GB 9344 塑料佩灯光源晦露试验方法3方法提要3, 1 本标准包括四种试验方法3, 1. 1 方法Az连续光爆露和周期性电费水，3, 1. 2方法B，有光和无光交替螺露及周期性啧水，3, 1. 3方法c，不啧水的连续曦篇，3, 1. 4方法o，不啧水的有光和无光

3、交替曝.3, 2 具有不同曝.条件的几种类型设备均适用于非金属材料作.试量对于光水.露设备来说，不能规定出单一的操作程序，直接模拟天然震本实施方法不包括特意来用戴着Jlj种型式的加速耐候试验3, 3 由于自然环境随着时间、地理位置和地势的变化而变化，天然曝露的作用也必然不同同一环境条件下，对不同材料的影响程度也不相同因此，对所研究的材料未能确立定量关系时，不应说采用本标准中华人民共和国化学工业部1989-03-01批准1990-01。1实施661 GB 11189.189 所得到的结果等于任一天然曝露的结果。3. 4 在本标准允许限度内，不同类型的设备之间，相同类型设备之间，操作条件不同时，其

4、试验结果都可能不同，因此除在附录A（补充件所示的报告形式中或在参考程序中另有规定外，对使用本标准所得到的结果不另加附注说RJI 3. 5 本标准可能涉及到有危害性的操作和装置，但在标准中未阐明和它的应用有关的安全问题，因此，应用本标准的人员有责任事先查阅和确定适当的安全和卫生措施，并确定其规章限制的适用范围4 设备4. 1 水冷型4. 1. 1 设备类型所用的设备应以水冷型佩灯为辐射源，并应是下述通用型中的一种或其等效设备za. A型smt灯垂直装在直径为508mm的垂直试样转架或直径为648mm的倾斜试样转架的中心轴上装有自动编制温度和循环程序的装置、相对湿度调节的装置试样转架的转速为1土0

5、.Ir/min. b. AH型s除带有湿度自动控制外，曝II装置和A型相同c. B型g佩灯垂直装在直径为960mm的试样转架的中心抽上装有自动编制温度和循环程序的装置、湿度调节装置试样转架的转速为1士0.1 r/min. d. BH型s除带有湿度自动控制外，曝露装置和B型相同4. 1. 2试验条件控制4.1.2.1 侃灯4.1.2.1.1 所用的佩灯应是“长孤”水冷型，可用合适的电抗变压器和50或60H2电源装置操作为了导引冷却水流和模拟设计的光谱能量分布，fill.弧灯应使用圆柱形内、外层滤光器4.1.2.1.2 为达到本标准的要求，佩灯应由石英佩气燃烧管和L种下述Ill光器组合构成s 光学

6、硅酸翻玻璃内、外层滤光器，模拟太阳光整个光化学区的光谱能量分布，b. 红外吸收玻璃内层滤光器与石英外层滤光器，模拟太阳光（3001000 n罚。的光谱能量分布，已光学（硅峻翻）玻稿内层滤光器与销钙玻璃外层iJ!光穗，模拟通过窗菠魏可滤掉的太阳光（光化学波长的光谱能量分布，d. 红外吸收玻璃内、外层滤光器，模拟可通过窗玻璃滤掉的太阳光（3001000 nm）的光谱能量分布a. 石英内、外层滤光器，近似地球大气不能滤去的太阳光强度4.1.2.1.3 为避免因过度曝光使辐射强度下降及避免受高强紫外线能量的影响，因应力作用而引起滤光器破裂，内外层滤光器应定期更换.A型、B型设备内、外滤光器的推荐使用时

7、限是g内滤光帮分别为300 h和400h外滤光摞分别为1500 h和2000 h. 4. 1.2.2 缸灯冷却水让蒸馆水或去离子水以适当的流速通过侃灯进行回流，以除去多余的热量在回流线上应安装热交换器以冷却回流水，并在近佩灯进水口处装上滤筒软化器使mt灯燃烧管的石英外壳污染减至最小4. 1. 2. 3辐照度4.1.2.3.1 由于佩灯在连续使用中，辐射能力逐渐下降，滤光器的透射特性也会改变，所以，在设备内应有一个能逐渐增加侃灯的瓦数的装置（自动或手动的以使在试样表面上的辐照度变化最小假灯燃烧管和滤光器在最初使用的20h内光学性能变化最大，为此，当不希望辐照度的变化速彦较快时，可选用经预老化的燃

8、烧管和滤光器进行试验这样，对于对比性的常规试验来说，可省去20h 的预老化4.1.2.3.2 许多非金属材料对光波的吸收是有选择性的，其吸收的能量则取决于入射射线的波长。若需对不同时间曝膊的试样进行比较，则应先检测光化学有效波长的辐照度，然后将试样在已知辐照度的662 GB11189.l 89 条lII曝露并将辅！照度对时间积分，以使不同时间曝露的试样能在栩同辐射能的曝露条件下作比较4. 1. 2. 3. 3 利用辐射计能有效地监测连续光谱各个部分的辐照度，可用曝露周期代替试验时间周期来规定达到彼此一致的照射水平所需进行的曝露a. 通常以夏季中午的入射阳光为基础，北纬42处所提供的某些最小的辐

9、照度是z320 nm处，O.25 W /m2、lnm带通，340 nm处，0.5 W /m2、Inm带通$380 nm处，！.0 W/m2、Inm带通，420 nm处，J.5W/m2、Inm带通总辐照度应不超过I500 w I时。b. 以普通玻璃窗后面的、夏季中午的入射阳光为基础，北纬42处所提供的某些簸小辐照度是$340 nm处，0.25 W /m、lnm带通，380 nm处，O.80 W /m、lnm带通$420 nm处，！.35 W/m、Inm带通。总辐照度应不超过I300 W /m气 检测辐照度和定期手工调节瓦数以校正强度变化时，在检测波长下不能使辐射的最小强度保持在10%的允许误差的

10、灯具不应使用用焦耳每平方米表示的辐射能是辅照度乘曝晒时间（s）的积。4.1.2.3.4 不带辐射计的佩弧型曝露设备，应以定期增加输入功率的方法使佩灯辐照度的下降减至最小程度增加输入功率的时间间隔可按有关规定或佩灯的精照度随点燃时间衰减的特性来确定，也可采用下述a.、b.、c.、中所推荐的时间与功率的关系表. 带硅酸葡光学玻璃滤光器的2500 w l1lt灯，其点燃时间与推荐输入功率的关系见表I 表1时间，hO 20 20200 200 400 400 600 600 800 800l 000 l 000 l 200 I 200 I 500 功率.wI 600 I 800 2 000 2 250

11、 2 500 2 600 2 800 3 000 b. 带4.J.2.J.2a中硅酸葡光学玻璃滤光糠的6000 w佩灯，其点燃时间与推荐输入功率的关系见表2.时间A。2020100 00 250250400 400 550 550700 700 850 850 I 000 表2功率，w最小4 750 5 000 5 250 5 500 6 000 6 500 7 000 663 GB11189.1 89 c. 带4.J.2.J.2a中硅酸翻光学玻璃滤光器的6500 w 灯，其点燃时间与推荐输入功率的关系见表3. 4. 1. 2. 4 温度时间A。2020 100 100 200 200500

12、500 I 000 I 200I 500 I 500 2 000 2 000以上表3. 功率.w最小5 500 6 000 6 200 6 500 7 000 7 500 8 500 试验温度用装在试样架上经受与试样相同条件的黑板温度计进行测量和调节黑板温度计应由用机械方法将不锈钢双金属表盘式温度计固定在70mmX150mm XO. 95 mm的不锈钢板上制成温度计在直径为44.5 mm的表盘上有一长约4mm的管，从管末端向外延伸约38mm的灵敏部分应放在板的中心位置，距板的顶部约64mm，距底部48mm.板表面与附属的温度计管应用具有较好耐光性的烘干型黑色红外线吸收涂料涂装4.1.2.4.1

13、 可以得到与表盘式温度计相同温度值的装在黑板表面中心的热电偶温度计或电盟主温度计均可以代替使用4. 1. 2. 4. 2 设备底部的鼓风机应送出通过试验箱和所有试样的空气流。用控制从鼓风机送出的恒定体积空气的恒定温度方法来控制试样和黑板温度应该在不啧水时，温度达到稳定后，通过试验箱门上的视孔读取黑板温度4.1.2.5相对湿度4.1.2.s.1 A、AH、BH型和一些B型设备，装有电热蒸发楞，以使空气在进入试验箱之前先通过底部的增湿器增加其湿度. A型和有蒸发器的B型设备运转时，开启增湿器的手动开关后，蒸发器即可连续运转。这类设备可按只在无光循环期间运转蒸发器的程序工作供给蒸发器的水温不加控制b

14、. AH和BH型设备中，蒸发糠的运转是用湿球恒温糖自动控制的供给蒸发嚣的水温是用恒温调节浸入式电热水器自动控制侃灯用程序控制元件开关时，可以自动控制恒温器两个单独程序间的变换上述设备的相对湿度可用装在试验箱出口的蒸发器处的空气流中的干、湿球温度计测定4.1.2.s.2 不具备蒸发器的B型设备中，其相对湿度是通过试验箱底部水的蒸发和对试样喷水来控制所产生的相对湿度与带有用元件操作的蒸发糠的A、B型设备和浸入式热水器的AH、BH型设备所产生的相对湿度基本相同相对湿度可用装在试样转架上夹具内的干、湿球温度计测定4.1.2.s 啧水装置用作光水爆露试验的设备应有图1和图2中所示的试样喷雾装置，其所有部

15、件都应用不锈钢、塑料或不污染水质的其它材料制成只用于光曝露试验的设备，不需安装或不启用试样喷水装置664 11189.1-89 GB 匪辑JJll mn 试佯袅画室试俘获面的自陆508 Omm 、/ / / / / / / 在搭削IMO 嘀嘀罐头F-8啕嘴. It J;t!i A国刊巾，喷水Ik J 沟121-112kPa，由F酣两个嘀嘴剧峭的喷水草匮嘀水陆地O.l09-ll.l52dmm;n SSE呵665 A型和AH型设备的试样啧”排列图1GB11189.1 89 啧辜角l且o 咀嚼ll生F回喃喃朝11试样在面的嘀嘀生试悻面呈试样面的直怪9S.9mmr -so咀喃喃4个匪辑且向J, min

16、 SE-EEE的伺在法A噩作，I，喷Jj(f五IJ为124-l72kPa，由4个F回啧啧组啤的嘀水齿置，喷水国沟O.Zl8-0.304dm酌”川EE【。同B型和BH型设备的试样暗算排列因24. 1. 2. 7 试样放置. 在A型和AH型设备的垂直转架上，试样与弧的垂直输的11!离为254士3mm，距通过弧中心的水平面100mm以上不应放置试样b. 在A型和AH型设备的倾斜转架上，与灯的水平输的半径距离为310土3mm，它与不垂直的倾斜转架相切距通过弧中心的水平面190mm以上不应放置试样c. 在B型和BH型设备的垂直转架上，试样与弧的垂直袖的距离为480士3mm，距通过弧中心的水平面230mm

17、以上不应放置试样d. 在B型和BH型设备的倾斜转架上，与灯的水平铀的半径距离为470土3mm，它与不垂直的倾斜转架相切距通过弧中心的水平面195mm以上不应放置试样。666 4. 1. 3 测量手段设备应包括测量下列量值的手段2a. l1lt灯的瓦数$b. 试样转架上的辐照度8c. 黑板温度，d. 干球温度（试验箱h. 湿球温度（试验箱hf. 曝露周期，g. 喷雾水压。GB 1 1 1 8 9 . 1 8 9 4. 1. 4 在有特定要求的情况下，设备应包括调节或控制下列量值的装置za. 1iil.灯的瓦数，b. 试样转架上的辐射能或辐照度或两者兼有， 温度（试验箱），d. 相对湿度（试验箱h

18、. 光照无光喷雾湿度温度循环，f. 喷雾水压。4.2 空气冷却型4. 2. 1 设备类型所用的设备应以空气冷却型佩灯为辐射源，并应是下列类型中的一种或其等效设备4.2.1.1 C型g佩灯为I500 W，佩弧为中等压力，使用I500 h后应更换，具有自动编制循环和湿度程序的手段，试样架的直径为158mm，转速为5.2土0.I r/min0 4. 2. 1. 2 D型g佩灯为4500 w ,t(弧为中等压力，使用I500 h后应更换，具有自动编制温度、循环和湿度程序的手段，试样架的直径为360mm，转速为3.7土O.Ir/min, 4. 2. 2 试验条件控制4.2.2.1 滤光器在光源与试样之间

19、装有一个或一组滤光器，以滤去不希望得到的辐射波长为了模拟（I）户外阳光、(2）窗玻璃后面的阳光或（3）所希望的其它模拟日光辐射的条件，应使用相适应的滤光器组合红外滤光器使用3500 h后应更换，但不要全组同时更换每次只换一片4.2.2.2 温度试验温度是用装在试样架上经受与试样相同条件的黑板温度计进行测量和调节黑板温度计应由用机械方法将不锈钢双金属表盘式温度计固定在约48mmX200 mm I mm的不锈钢板上制成。板中心的温度应为温度计所能测量板的正面应用耐光性破好的烘干型黑色磁漆涂装。4.2.2.2.1 设备底部的鼓风机应送出通过试验箱和所有试样的空气流用控制从鼓风机送出的恒定体积空气的恒

20、定温度方法来控制试样和黑板温度应该在不啧水时温度达到稳定后，通过试验箱门上的视孔读取黑板温度4. 2. 2. 3相对湿度应测量试验箱内的相对湿度，并用接触湿度计进行控制为了达到所儒耍的湿度，应使水蒸发并扩散4.2.2.4 喷水装置设备应有试样啧雾装置，其所有部件都应用不锈钢、塑抖或不污染水质的其它材料制成。4.2.2.5 试样放置试样夹具应围绕着弧，沿一圆柱表面旋转，以使试样的面和背交替朝向弧光在弧未端的上部和下部不应放置试样试样应周期性地交换上、中、下位置，以改善辐照度不均匀性的影响667 GB 11189.1-89 4.2.2.s 测量手段设备应包括有测量和控制水冷型佩弧的相同参数的必要装

21、置5一般操作程序5. 1 试验前准备每次试验之前，应检查设备能否正常运转。氨灯每点燃JOOh后应检查燃烧管和滤光器是否干净以及是否超过了所推荐的最长使用期5. 2试验条件的调节5. 2. 1 温度编制设备不喷水、连续光照状态的运转程序将非试验的对照试样和黑板温度计放满试样转架，调节试验箱干球温度，使其达到所要求的黑板温度63士3时运转设备。5.2.2湿度用湿度自动控制仪校准设备，调节试验箱湿球温度，使其达到试验要求的相对湿度时的温度5.2.3试样喷水在A,B、c和D型设备中，使用如图l、图2所示的喷嘴类型和数量啧嘴处水压一般为124172kPa.水的pH值为6.0 8. 0，硬质物含量小于20

22、ppm，试样经连续曝露后，其表面不应有沉积物和污物水的温度为16士5，若循环水不能达到此要求时，则不能让水循环在喷水循环过程中，每分钟或转架每旋转一圃，应使试样整个表面经受细水雾均匀啧淋一次。5. 2. 4 转架喷水温度在无光照射循环过程中，试样背面连续受到啧水时，水的温度应该足够低，以使试样表面温度低于露点产生凝露自试验方法s. 1 方法Ag连续光曝露和周期性喷水s. 1. 1 可选用A,B、AH、BH、C或D型光曝露设备。s. 1. 2 按照设备说明书编制设备连续光曝舅和周期性啧水的程序循环程序可由有关方面相互商定通常采用102min光照随后为18min光照和琐水的循环程序在循环的光照射无

23、啧水）期间，黑板温度可达到最高值s. 1. 3 在AH和BH型设备中，调节干湿球温度控制器、增湿器及漫入式热水控制器，使其保持第5章中规定的条件。s. 1. 4 在有增混器的A,B型设备中，湿度可以调节但不能控制s.1.4.1 没有增湿榕的B型设备靠试验箱底部水蒸发和对试样啧雾获得湿度s. 2方法B，有光和无光交替回.及周期性啧水s. 2. 1 可选用A、B,AH、BH、C或D型曝.设备s. 2. 2 带有湿度自动控制稽的AH、BH型设备，可以在有光和无光交替循环下运转c、D型设备中，试样绕着侃灯每转一周，试样本身也以自转1so的方式运转s.2.3在光照循环期间，设备的运转应按第6.1条中的要

24、求进行s. 2. 4 由有光变为无光交替程序时，自动控制的无光循环期间，可以分别调节温度和增湿控制器。在BH型设备中用转架喷露润湿试样背面，使其表面产生冷凝作用6.2.5 A、B、AH和BH型设备，也可编制成在不控制相对湿度的情况下，作有光和无光交替曝露循环运转s. 3方法c，不喷水的连续光醺露s. 3. 1 可选用A、B、AH,BH、C或D型光.设备使用第4.1.2.1.2中介绍的滤光棍c或d.按设备说668 GB11189.1 89 明书编制其连续光曝露的程序s. 3, 2 当侃灯在1525h内可使GB730蓝色羊毛标准4级达到GB250灰色样卡4级褪色程度的瓦数下运转时，调节控制器，使黑

25、板温度为63士3，相对湿度为30%土5%.在规定的时间间隔检查必要时重新调节控制器，使它们的变化保持规定的数值，即黑板温度为63，相对湿度30%以及GB730蓝色羊毛标准4级达到GB250灰色样卡4级的褪色单位为20h. 注2实验表明，420 run处约l!OkJ/m叫J.5 W /m,20 h曝晒的辐射能足可以产生规定的条件s. 3. 3试祥的曝.及测定可按有关方面相互商定的办法进行。没有其他规定时，可按下述方法之一进行s. 3. 3. 1 与一块GB730蓝色羊毛标准作比较z将试样及相互商定的某一级蓝色羊毛标准同时进行曝露，直至所选定的标准其曝露部分与未曝露部分之间的颜色变化程度相当于GB

26、250灰色样卡4级为止将标样与试样进行比较用相互商定的测量试样变化的方法报告试验结果s. 3. 3. 2 与一套GB730蓝色羊毛标准作比较z将试样及一套蓝色羊毛标准同时进行曝露，直至试样出现了规定的或相互商定的测量方法测定的最大容许变化数值为止对照蓝色羊毛标准定出试样级别，蓝色羊毛标准曦霹部分与未曝露部分之间的颜色变化表现为最接近于GB250灰色样卡4级时，则以该蓝色羊毛标准的级数相同的序数，给试样定级若该蓝色羊毛标准显示出颜色变化大于灰卡4级，而高于该级序数的另一级则低于灰色样卡4级，也可使用中间和半级参数值表示s. 3. 3. 3 与其它标准样比较s将试样与其它相互商定的标准样同时进行曝

27、露，直至用规定的或相互商定的测量方法测得两者出现商定的变化值为止以试样与标准样的比较为基础报告试验结果。s. 4 方法D，不啧水的有光和无光交替晦露。s. 4. 1 选用A、B（有蒸发器、AH或BH型设备时，可采用编制佩灯的点燃和关闭的方法，造成有光和无光循环程序。若选用C或P型设备，则可利用其试样夹具转动180，使试样的正面和背面交替朝向弧光的方法，造成有光和无光循环程序两者的结果可不作比较s.4.1.1 若无其他规定，除了干球温度控制在35士3，光照期间的相对湿度为35%土5%，无光期间相对湿度90%土5%以外，曝露条件应与方法B相同。7试验报告试验报告包括下列内容z. 曝露设备的类型和型

28、号，b. 光源的类型和瓦数，c. 滤光器的类型和寿命，d. 试样位置的光谱辐照度，W/m2,nm1. 辐射能，kJ/m2I f. 曝露的时间，hog. 所采用的光或无光水湿度程序，h. 运转时的黑板温度，I. 运转时的相对湿度，j. 啧雾水的类型，k. 喷嘴的类型，I. 试样易位程序注，辐射能和光谱辐照度不能直接测量时，应使用设备制造厂所规定的数据代替辐射能（kJ/m）可以用辐照度(W/m2）与曝晒时间（h）的乘积乘以矗数3.6进行计算669 实验室材料试验方法参照标准GB11189.1 89 附囊A报告形式补充件曝露设备一一制造厂一一型号一一产品编号一一光源s水冷却型w s空气冷却型w 调节佩灯瓦数的方法滤光器s类型，寿命h 光谱辐照度一W/m，在一nm曝露时间h 曝露条件z程序进度表一h，有光一mini无光一min黑板温度 气温 干球温度 相对湿度% 试样喷水一一min循环一一mtn循环试样不喷水一一min循环喷水类型喷嘴类型g制造厂尺寸试样易位程序min循环试样要测定的指标及测定的试验程序或方法操作人员一一一一日期检验人员日期附加说明s本标准由全国涂料和颜料标准化技术委员会归口本标准由化学工业部合成材料老化研究所起草本标准主要起草人庄姆兰本标准等效采用美国材料与试验协会标准ASTMG 26 83（非金属材料曝晒用有水利无水光曝晒设备（佩弧型）的操作讥070