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汽车内外饰材料的人工加速气候老化试验及其标准
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人工加速老化试验方法简述
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3秒自动关闭窗口材料老化测试-国际标准_【美国Q-LAB】
400-680-8138
> 详细内容
材料老化测试-国际标准
&GB/T6 塑料实验室光源曝露试验方法 本标准规定了以开放式碳弧灯（简称“碳弧类”）为光源，模拟和强化自然气候的主要因素的人工气候加速老化试验方法。本标准适用于塑料在碳弧灯光源曝露条件下进行耐候性评定，也适用于同类材料之间的耐候性对比试验。GB 塑料氙灯光源曝露试验方法 本标准规定了以氙灯为光源，模拟和强化自然气候中主要因素的一种人工气候加速老化试验方法。本标准适用于在规定的试验条件下，以加速老化试验获得近似于自然气候条件下的耐候性结果，以进行选材及配方研究。也适用于与已知耐候性的材料相比较，按检测标准评定材料的质量。GB 色漆、清漆、喷漆及有关产品的光－水曝露设备（碳弧型）及实施方法 本标准规定了色漆、清漆、喷漆及有关产品的样板制备和通用的试验条件以及对适合于采用碳弧型光－水曝露试验结果的评价。本标准适用于采用两类碳弧光源进行涂层试验，即双密闭式碳弧灯和单开放式阳光型碳弧灯。因为每类设备有装或不装自动调湿装置之别，所以有四种基本型设备适用于涂层的评价。实验室间的对比只能以同样类型的设备和试验条件进行。GB9 非金属材料曝露试验用的有水和无水光曝露设备（碳弧型）及实施方法 本标准规定了以碳弧灯为光源的有水和无水光曝露设备的操作程序及其基本原理。本标准适用于在规定的条件下，对非金属材料进行加速曝露试验；对试验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露的操作程序。试样制备、试验条件及结果的评定按产品的标准规定进行。GB9 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 本标准规定了以氙弧灯为光源的有水和无水光曝露设备的操作程序，并涉及了曝露设备的基本原理。本标准适用于在规定的条件下，对非金属材料进行加速曝露试验；对试验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露的操作程序。试样制备、试验条件及结果的评定按产品标准规定进行。GB/T涂层自然气候曝露试验方法规定了涂层自然气候曝露试验方法的曝露场地、曝露架、试验样板及试验步骤，适用于开放式自然气候曝露试验，用于评价涂层在室外自然条件下曝露时的耐候性。GB 塑料自然气候曝露试验方法适用于塑料的自然气候曝露试验。GB/T 硫化橡胶在玻璃下耐阳光曝露试验方法规定了硫化橡胶曝露在户外玻璃下耐阳光老化的试验方法，适用于评价硫化橡胶耐阳光老化的性能。GB/T 塑料在玻璃板过滤后的日光下间接曝露试验方法规定了塑料曝露于经玻璃过滤后的日光下的间接气候老化试验方法，也规定了测定辐射剂量的方法，适用于塑料曝露在日光照射的玻璃下的老化试验及对其耐老化性能的测定。本标准不适用于包括风、雨气候变化的自然老化试验。GB/T
硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 本标准适用于硫化橡胶或热塑性橡胶在常压下进行热空气加速老化和耐热试验GB/T 压敏胶粘带加速老化试验方法 本标准提供一个适合于对压敏胶带成品材料作加速老化试验的环境。本标准适用于包装用胶粘带，也适用于具有相同结构的其他类型胶粘带。本标准不提供试验结论。本标准应和加速老化后的外观检验或物理性能试验方法一起使用。本标准不适用于电绝缘胶粘带。GB/T 彩色建筑材料人工气候加速颜色老化试验方法 本标准规定了彩色建筑材料产品以氙灯为光源人工气候加速颜色老化试验的原理、试验装置、试样、试验步骤、结果的表示及试验报告等内容。本标准适用于彩色建筑材料人工气候加速颜色老化的测定。适用于在规定的试验条件下，以加速老化试验获得近似于自然条件下的耐候性结果，进行选材及配方研究。也适用于与已知耐候性的材料相比较。可按相应产品标准评定材料表面颜色的质量。试验条件的选择和试验结果的评定按产品标准的规定进行。GB/T 海洋结构物大气段用涂料加速试验方法 本标准规定了海洋结构物大气段用涂料加速试验方法的试验方案、试验设备、试样制备、试验条件、试验结果评定及试验报告。本标准适用于选择近海平台及设施等海洋结构物大气段用防护涂料的加速试验方法。GB/T 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 本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：ａ．荧光紫外线／冷凝试验方法（以下简称荧光紫外线方法）；ｂ．人工气候（氙灯）曝露试验方法（以下简称氙灯方法）。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户外气候性能（以下简称耐候性）比较；也可以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（氙灯）曝露试验方法进行验证对比试验。本标准的试验结果，不能简单直接地推断材料的使用寿命。GB 橡胶涂覆织物加速老化试验 本标准适用于测定橡胶涂覆织物耐热空气老化和耐热氧老化性能的试验，也适于察看老化后试样是否分解、变软、变色、发硬、发脆程度的试验，此外也可利用加速老化法和自然老化法的比较，对橡胶涂覆织物的使用寿命和贮存期进行推算。本标准规定了二种试验方法：方法Ａ──（箱式）空气加速老化试验。方法Ｂ──氧加速老化试验。 本标准参照采用国际标准ＩＳＯ１４１９－７７《橡胶或塑料涂覆织物──加速老化和模拟应用试验》。GB 漆膜老化（人工加速）测定法 本标准适用于漆膜耐候性的测定。采用人工加速耐候性试验箱，控制一定的温度、湿度、降雨周期和时间进行试验，以样板的外观破坏程度评定等级。GB 测定耐湿热、耐盐雾、耐候性（人工加速）的漆膜制备法 本标准适用于测定耐湿热、耐盐雾、耐候性（人工加速）的漆膜制备。GB 玻璃纤维增强塑料耐水性加速试验方法 本标准规定了以力学性能为主要评定指标的玻璃纤维增强塑料耐水性加速试验的试样、试验条件、试验设备、试验步骤和结果计算。本标准适用于评定玻璃纤维增强塑料在水介质条件下的使用性，也适用于筛选玻璃纤维增强塑料。GB/T6 塑料实验室光源曝露试验方法 本标准规定了有关选择和实施本系列标准中其他三部分的实验室光源曝露试验方法的技术资料和通则。&本标准也规定了测定辐照度和辐照量的方法以及黑标准温度计和黑板温度计。本标准不包括曝露结果的评定方法。该方法可参见ＧＢ／Ｔ１５５９６—１９９５ 塑料曝露于玻璃下日光或自然气候或人工光后颜色和性能变化的测定。GB/T 车辆用密封条的人工气候曝露试验方法 本标准规定了硫化橡胶或塑料试样在气候试验机（仪）中人工加速曝露老化试验方法。本标准适用于车辆门窗用密封条在气候试验机（仪）中的耐候性试验。GB 塑料在恒定湿热条件下曝露试验方法 本标准规定了塑料在恒定湿热条件下的曝露方法及曝露后下述几种重要特性的评定方法。ａ．质量的变化；ｂ．尺寸的变化；ｃ．外观的变化；ｄ．物理性能的变化。本标准一般情况下适用于能形成标准试样的所有塑料，也适用于成品、半成品及其部件。本标准所得试验结果不能用以直接推断材料在贮存、运输和使用环境下的性能。GB/T2 建筑密封材料试验方法 经过热、透过玻璃的人工光源和水曝露后粘结性的测定 本部分规定了密封材料经过热、人工光源和水循环曝露后的粘结和内聚性能的测定方法。Q-SUN 具有广泛的标准适用范围，可满足众多测试标准的要求Q-SUN氙灯试验箱符合标准（包含但不限于）、、ASTM C 1442、、、、、、、ASTM D 4798、ASTM D 5071、ASTM D 6551、、、、、。了解更多《材料老化测试-国际标准》信息请致电【400-680-8138】垂询。浅谈喷涂铝材表面的人工加速老化试验
& & 随着时代科技的发展，生活水平的日益提高，人们赖以生存的环境也在时刻发生着变化。全球性变暖，地球整体温度在逐年升高，臭氧层的破坏，造成太阳照射增加，紫外线辐射日益增强。而伴随着的是人们对物质条件的要求在不断提高，喷涂铝材的抗老化性也越来越受到人们的关注。当室外涂料暴露在自然环境下，受到光照，温度，湿度等因素的影响时，涂层会出现失光，色迁移，剥落，开裂等老化现象，直接影响了材料的美观和使用价值。因此，对于铝材表面涂层抗老化性能的评价也成为了一项重要的检测项目。
& & 在很早之前，国内外就已经对铝材涂料的抗老化性能作了研究。通过户外自然老化试验和人工加速老化试验的方法，来评定涂料的抗老化性能。当然，户外自然老化试验是最可靠的老化试验方法，涂料可以直接与自然环境相接触，易于操作，便宜，真实。国际上通常把美国的佛罗里达作为户外老化试验的基准地点，而国内也在广东，海南等地建立了试验基地。但户外测试的时间相对较长，大多需要几个月，几年，几十年，甚至更长的时间，而在不同的年份，同一地区也存在很大的气候差异性，使试验缺少了可比性。因此，为了体现试验的可比性，还原结果的再现性，人们在试验室进行了人工加速老化试验，缩短了试验周期，控制了试验的可变性条件。
&& 1.涂料老化机理
& & 粉末涂料是一种由树脂，颜料，添加剂等组成的粉末状物质，在烘烤条件下与固化剂起化学反应成体型结构，是一种高分子材料［2］。材料的老化实质是涂料的一种缓慢降解过程，涂料本身内部发生了解聚反应。而在光辐射，温度，水的协同作用下，大大加快了解聚反应的进程。物质在吸收了光辐射后，发生光化学反应，分子或原子处于一种高能状态，内部出现紊乱，致使分子或原子间键断裂或偏移；水通常作为一种载体，可以携带大量的溶解氧进入材料内部，发生化学反应［3］，破坏材料内部的相互应力，产生疲劳效应；而温度的适度升高，却可以大大提高溶解氧的扩散速率，加快光化学反应速率。
& & 2.氙弧灯与荧光紫外灯的区别
& & 世界气象组织（WMO）1981年公布的太阳数值中，大约7%的太阳辐射能量在紫外光谱区（波长＜0.4&m），43%的太阳辐射在红外光谱区（波长＞0.76&m），50%的太阳辐射能量在可见光谱区（波长0.4&m－0.76&m）。
& & 由图可以看出，氙弧灯光谱与太阳光谱极为相似，氙弧灯老化试验也被认为是目前最能模拟太阳光辐射的试验，它能产生紫外光，可见光和红外光，也正因为如此，氙弧灯老化试验［4］方法在国内外被广泛采用，GB/T（等同于ISO94）详细地介绍了这种方法。
& & 紫外光在太阳光中所占的比例并不高，但它的辐射能力却很强，紫外光具有的能量为314-419KJ/mol，而一般的化学键解离能为167-418KJ/mol，只有较少的一些化学键能高于紫外光的光能，因此，紫外光足以使很多有机分子的单键发生断裂，进而导致材料图层老化降解。科学家们把紫外光分为三个波段：A波段（UV-A波长315-400纳米），B波段（UV-B280-315纳米）,C波段（UV-C波长200-280纳米）。为了模拟太阳光中的紫外光，人们发明了五种类型的荧光紫外灯，分别为UV-A,UV-B,UV-C,UV-D和UV-E，各种类型的荧光灯最大峰值处辐射的波长不同，现在实验室一般使用的是UVA-340和UVB-313型号灯管。UVA-340灯管在临界短波的365纳米到太阳光的截止点295纳米范围内，能很好的模拟太阳光360纳米处的光谱，对于不同类型的聚合体测试试验有很好的效果；UVB-313灯管能发出低于太阳光截止点295纳米的短波紫外线，对聚合物，涂层的破坏力极大，它降解材料的速率远远大于UVA，大大的缩短了试验周期。
& &3.人工加速老化试验的原理及试验
& & 3.1 & 人工加速老化试验的原理
& & 试样暴露在可控的环境条件下，该条件包括光照，温度，湿度等因素，经过规定的试验周期后，对试样进行相关性能的检测，分析试验的性能变化。
& & 3.2试验方法
& & 3.2.1氙灯老化试验
& & GB8中明确规定了氙灯老化试验时间为1000h［6］，到试验终点时，对试样进行性能测试。实验条件为循环周期：光照102min，之后光照+18min喷淋，实验室温度38℃&3℃，黑板温度65℃&3℃，湿度控制为50%，期间每隔250h对试样进行一次性能测试。
& & 3.2.2荧光紫外灯老化试验
& & 因为UVB-313［7］灯管对涂层破坏力极强，所以试验周期控制为300h到试验终点时，对试样进行性能测试。试验条件为循环周期：光照4h+冷凝4h，期间每隔100h对试样进行一次性能测试。
&& 3.2.3试验结果及分析
& & 由图一，Q-Sun 1000h色差图可得，经250h试验后，样品的色差变化基本在0&0.3之间；500h后，变化在0.1&0.4之间；750h后，在0.2&0.4之间；1000h后，在0.2&0.5之间，试验单个样品的色差变化波动不大，但随着试验周期的增长，色差变大。由图二，UVB 300h色差图可得，经100h试验后，样品的色差变化基本在0.2&0.7之间；200h后，在0.3&0.8之间；300h后，在0.4&0.9之间，同Q-Sun试验一样，UVB试验个样品的色差变化波动不大，也随试验周期的增长，色差变大。但从试验所得数据可以看出，荧光紫外灯老化试验对涂层的老化周期大大小于氙弧老化试验，紫外线对涂层有很强的破坏能力。
铝材表面涂层人工加速老化试验结果对比分析图表
油漆涂层老化黄变主要由三方面因素引起，一是构成油漆涂层的成膜物质，二是基材的影响，三是外界环境的影响因素。基本成分包括：材料本身的结构状态、体系内各组分的性质、比例等。塑料材料本身的结构状态及组成配方，极大程度决定了其老化黄变性能的优劣。基材中混有一些回料或者使用的黑色母里面有杂质，特别是含有有机色粉类的杂质，这些杂质极易被油漆中的有机溶剂熔接逸出而使得涂层黄变。外界的环境因素，有物理因素、化学因素和生物因素等，主要是太阳光、氧、臭氧、热、水分、机械应力、高能辐射、工业气体（SO2；NH3；HCL等）、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫等，其中太阳光、氧、热等是引起油漆涂层老化黄变的重要因素。在实际使用环境中的油漆涂层老化黄变主要的方式为聚合物链的热降解、氧化降解、光氧化降解。
& & 4.结语
本文从涂层化学老化机理，光源的区别，人工加速老化试验原理，阐述了进行人工加速老化试验的重要性，及发展抗老化材料的必要性。
& & 随着时代的进步，铝合金材料在航空，航运，电子等领域的应用日益广泛，人们对铝合金表面涂层的抗老化性能的要求越来越高，而对于涂层的抗老化性能的检测也越来越受到更多人的关注。氙灯老化试验与荧光紫外灯老化试验，到底哪一个更具代表性，这没有一个很好的定论。氙弧灯模拟的是太阳的全光谱，而荧光紫外灯模拟的是太阳光的破坏效果。对于全年紫外线照射强烈的地区来说，笔者认为荧光紫外灯老化试验的方法必不可少。通过对涂层老化过程的研究及跟踪，采取适当的防老化措施，提高涂层的抗老化性能，延缓老化的速率，延长材料的使用寿命，满足客户的要求，是企业始终追逐的目标之一。}