氙灯老化测试标准及检测详解
氙灯老化测试概述:
所谓人工光源(实验室光源或人工气候)曝露试验方法,是通过模拟和强化大环境中一些主要致老化因素,而达到人工加速目的的老化试验方法
1.由于实际生产中对材料耐候性的评估的急切需求,一些人工光源设备 被用来加速老化。这些光源都包括:(经过滤的)宽频弧灯、荧光紫外灯、金属卤化物灯(metal halidelamps)和开放式碳弧灯:还有一些不经常使用的光源,它们包括:汞蒸气灯、钨灯(tungsten 1amp)[4]。我国1997年颁布的国家标准GB/T16422-1 23(等效IS04892,1994)中规定 了常用的氙灯、荧光紫外灯、开放式碳弧灯三种光源的曝露试验方法。
2.通则
A结果的偏差
鉴于材料在真实环境中老化的复杂性(日光辐射的特性和能星随地点、时间而变化,温度,温度的周期变化等),为减少重复曝露试验结果的差异,在特定地点的自然曝露试验应至少连续曝露两年。经验表明,实验室光源与特定地点的自然曝露试验结果之间的相关性,只适用于特定种类和配方的材料和特定的性能,和其相关性已为过去试验所证实了的场合。
B试验目的
a通过模拟自然阳光下长期曝露作用的加速试验,以获得材料耐候性的结果。为了得到曝露全过程完整的特性,需测定试样在若干曝露阶段的性能变化。
b用于确定不同批次材料的质量与已知对照样是否相同的实验。
c按照规定的试验方法评价性能变化,以确定材料是否合格。
C试验装置
实验室光源曝露试验的装置一般应包括试验箱(包括:光源、试样架、润湿装置、控湿装置、温度传感器、程序控制装置等)、辐射测量仪、指示或记录装置等几个主要部分及其必要的配套装置。
D试验条件的选择
实验室光源曝露试验条件的选择主要包括:光源、温度、相对湿度、及喷水(降雨)周期等它们的选择依据及-般确定方法如下:a光源的选择
光源的选择是整个试验的**部分,其原则有二种:
一是要求 人工光源的光谱特性与导致材料老化破坏敏感的日光能量分布相近,即模拟性好:
二是要求在尽量短的时间内获得近似与常规自然曝露的结果,即加果好。
若考虑试验结果的准确性,在材料敏感的紫外区,灯的光谱特性与日光的为接近,是目前公认的理想光源。但考虑气灯老化箱运转的成本,紫外荧光灯也许较适合我国一些中小企业和普 通高校做老化试验研究。而用于灭菌或其他用途的高压或低压汞灯在没有适当滤光片时,含有大量自然光中没有的紫外成分,不适合一般的老化实验。这里的"一般指大气层内使用的塑料制品的老化实验,因为模拟的都是穿过大气层的紫外辐射。用这些试验方法模拟宇航用塑料制品,理论上会有一定误差。
a氙灯老化测试
b温度的选择
空气温度的选择,应以材料在使用中遇到的温度为依据,比之稍高一些,常选50°C左右。黑板温度的选择以材料在使用环境中材料表面的温度为依据,比之稍高,多选63+39C。
c相对湿度的选择
相对湿度对材料老化的影响因材料的品种不同而异,以材料在使用环境所在地年平均相对湿度为依据,通常在50%-70%范围选择3国内外标准:国内外在人工光源试验方法上也已经做了很多研究,下面是ISO和ASTM已经制订的一 些试验方法标准:标准编号ISO4892-1,2,3,4
GB/T16422塑料实验室光源曝露方法
1.通则
2氙弧灯
3.荧光紫外灯
4.开放式碳弧灯
ASTMG26非金属材料氙弧灯曝露设备操作标准(有或无喷淋)
ASMG53非金属材料浓缩荧光紫外灯曝露喷淋设备推荐操作
ASTMG151非金属材料(实验室光源)加速测试设备曝露标准操作4试验仪器的准备
气灯和荧光紫外灯中,荧光紫外灯操作简便且已使用一段时间,运行比较稳定;但气灯老化箱尚处于试运行阶段,且控制复杂,各项操作还有待熟悉,实验室环境还不完全符合操作手册的要求。
耐老化性能测试,老化是橡胶和塑料材料/产品生产、储存、使用过程中一种常见的现象。材料/产品的老化形式多种多样,失去弹性、强度降低、蚀损、变软、脆化、黄变等都是老化的具体表现。老化的危害非常直接,那就是让材料/产品失去其原有的使用**。这种危害会造成财产以及安全上的损失和风险。因此,评估材料/产品的耐老化性能,不仅可以确定该材料/产品的质量,还可以确定该材料/产品的“保质期”。
引起橡塑材料/产品老化的因素有很多,这些因素可以简单的分为两类:内部因素和外部因素。内部因素主要是指的配方方面的问题,配方不合理会直接导致材料/产品耐老化性能低下。外部因素主要是热、辐射、湿度、臭氧、酸、碱、油、盐雾等,这些外部因素普遍存在,很难避免。通过耐老化性能测试,我们可以评估配方是否合理,进而在配方调整方面找到准确的方向,我们也可以大致确定材料/产品的寿命,确定其更换周期,还可以评估材料/产品质量是否符合生产或使用要求,在产品/材料采购方面得到有用的信息。
老化试验的本质是放大材料/产品使用或生产过程中接触到的致老化因素,在短时间内观察材料/产品的性能变化,从而确定其在常规环境中的耐老化性能优劣。
1. 常规检测项目
热空气老化测试、氙灯老化测试(日光)、紫外老化测试、耐臭氧老化测试、耐液体介质测试(酸、碱、油、盐雾)、湿热老化测试
2. 常规检测产品
橡胶材料及原料、橡胶带、密封制品、电线电缆、橡胶制品、乳胶制品、减震橡胶制品、塑料、塑料板材、塑料管材、塑料薄膜及包装制品
UV紫外线加速老化试验箱只需要几天或几周时间,紫外光老化箱设备可以再现户外需要数月或数年所产生的破坏。所造成的损害主要包括退色、变色、亮度下降、粉化、龟裂、变模糊、脆化、强度下降及氧化。设备提供的测试数据在对新材料的选择、对现有材料的改进或评估影响产品耐用性的组成变化等方面有较大的帮助。设备可以较好地预测产品将在户外遭遇的变化。
自然界的阳光和湿气对材料的破坏,每年造成难以估计的经济损失,UV紫外光加速老化试验箱可以再现阳光、雨水和露水所产生的破坏。设备通过将待测材料曝晒放在经过控制的阳光和湿气的交互循环中,同时提高温度的方式来进行试验。设备采用紫外线荧光灯模拟阳光,同时还可以通过冷凝或喷淋的方式模拟湿气影响。
紫外线加速老化试验箱是用于模拟材料及产品在紫外线辐射及雨水露水等环境中的老化情况,通过紫外线加速老化试验箱的加速老化,提前对材料及产品进行老化寿命评估,用于改善和提升产品质量之用。紫外线加速老化试验箱是**应用广泛的老化试验设备。泰迪根据客户产品需求订制紫外线加速老化试验箱。
UV紫外线老化检测是采用荧光紫外灯为光源(有UVA,UVB不同型号灯源),通过模拟自然阳光中的紫外辐射和冷凝,对材料进行加速耐气候性试验,以获得材料耐候性的结果。
由于光照和潮湿对材料的破坏,每年造成亿万美元的经济损失。紫外线老化试验箱可以再现阳光、雨水和露水所产生的破坏。紫外线老化试验可以在几天内或几周内再现户外数月或数年的老化效果。紫外线老化试验通过将材料暴露在较高温控条件下,在紫外光照和潮湿的交替循环中进行测试。利用荧光紫外灯模拟阳光,通过冷凝或喷淋的方式模拟露水和雨水。材料老化类型包括:变色、失光、粉化、开裂、裂纹、雾化、起泡、脆化、强度下降和氧化等。
紫外线老化试验箱所配的UVA-340灯管可较好地模拟太阳光中的短波紫外光,即从365nm到太阳光截止点295nm的波长范围。而UVB-313灯管发生的短波紫外光比通常照射在地球表面的太阳紫外线强烈,从而可以大程度的加速材料老化。然而,该灯管可能会对某些材料造成不符合实际的破坏。UVB-313灯管主要用于质量控制和研究开发,或对耐候性较强的材料进行测试。
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