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光照老化試驗(yàn)是一種利用人造光源來(lái)模擬陽(yáng)光、下雨、凝霧等自然環(huán)境,進(jìn)而驗(yàn)證塑料、橡膠、涂層等高分子材料對(duì)自然環(huán)境抵抗能力的試驗(yàn)方法;有機(jī)材料在經(jīng)過(guò) 長(zhǎng)時(shí)間的人造光源照射后會(huì)出現(xiàn)變色、起皺、開(kāi)裂等失效現(xiàn)象,通過(guò)分析試驗(yàn)條件和材料的失效情況,可以評(píng)估材料的耐氣候性等級(jí)。 目前常用的光照老化試驗(yàn)方法有氙弧燈老化、熒光紫外燈老化(UV老化)、碳弧燈老化和金屬鹵素?zé)衾匣? ...查看詳情>>
光照老化試驗(yàn)是一種利用人造光源來(lái)模擬陽(yáng)光、下雨、凝霧等自然環(huán)境,進(jìn)而驗(yàn)證塑料、橡膠、涂層等高分子材料對(duì)自然環(huán)境抵抗能力的試驗(yàn)方法;有機(jī)材料在經(jīng)過(guò) 長(zhǎng)時(shí)間的人造光源照射后會(huì)出現(xiàn)變色、起皺、開(kāi)裂等失效現(xiàn)象,通過(guò)分析試驗(yàn)條件和材料的失效情況,可以評(píng)估材料的耐氣候性等級(jí)。
目前常用的光照老化試驗(yàn)方法有氙弧燈老化、熒光紫外燈老化(UV老化)、碳弧燈老化和金屬鹵素?zé)衾匣?/span>
一、光照老化試驗(yàn)簡(jiǎn)介
二、光照老化原理
在光照條件下,高分子材料里的不飽和雙鍵(C=C)、苯環(huán)、支鏈等不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)吸收高能量的紫外光后,會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致材料出現(xiàn)變色、龜裂、失光、物理性能降低等現(xiàn)象。
常見(jiàn)化學(xué)反應(yīng)類型有:
光引發(fā):
鏈增長(zhǎng):
鏈終止:
常見(jiàn)高聚合物的敏感波長(zhǎng)如下:
高聚合物 | 敏感波長(zhǎng)(nm) |
聚碳酸酯(PC) | 285~305, 330~360 |
聚乙烯(PE) | 300 |
聚氯乙烯(PVC) | 320 |
聚苯乙烯(PS) | 318.5 |
聚丙烯(PP) | 300 |
聚甲醛(POM) | 300~320 |
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) | 290~315 |
可以看出,所有高聚合物的敏感波長(zhǎng)均在400nm以下,所以一般認(rèn)為對(duì)材料老化起主要作用的是紫外波段,而可見(jiàn)光和紅外光主要起到熱效應(yīng)。對(duì)于UV老化,由于其能量以紫外線為主,不具有熱效應(yīng),所以其黑板溫度和箱體溫度接近。
三、四種老化試驗(yàn)方法對(duì)比
氙弧燈 | 熒光紫外燈 | 碳弧燈 | 金屬鹵素?zé)?/span> | |
光源 | 氙弧燈管 | UV燈管:UVA、UVB | 碳弧燈:紫外型和陽(yáng)光型 | 金屬鹵素?zé)?/span> |
光譜范圍 |
可見(jiàn)波段 (300~800nm) |
紫外波段 (280~400nm) |
可見(jiàn)波段 (300~700nm) |
可見(jiàn)+近紅外波段(300~2450nm |
常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn) |
GB/T 16422.2-2014 SAE J2527-2004 SAE J2412-2004 |
GB/T 16422.3-2014 GB/T 23987-2009 ASTM G154-2012 |
GB/T 16422.4-2014 ISO 4892.4-2013 JIS D0205-1987 |
GB/T 2423.24-2013 IEC 60068-2-5:2010 |
典型試驗(yàn)條件 |
1.0.55W@340nm,BPT 89℃,50%RH,持續(xù)光照(常規(guī)產(chǎn)品) 2.0.55W@340nm,BPT 89℃,3.8h光照,1h黑暗(SAE J2412汽車內(nèi)飾產(chǎn)品) 3.550W@300~800nm,BST 65℃,102分鐘干燥18分鐘噴淋,持續(xù)光照(GB/T 16422.2) 4. 1)40min光照0.55W@340nm,BPT 70℃,不噴水, 2)20min光照0.55W@340nm正面噴水, 3)60min光照0.55W@340nm不噴水, 4)60min黑暗:BPT 38℃,正背面噴水(SAE J2527, 汽車外飾) |
1. UVA-340,0.76W@340nm,8h光照(BPT:60℃),4h冷凝(BPT:50℃)(GB/T 16422.3) 2. UVA-340,0.89W@340nm,8h光照(BPT:60℃),4h冷凝(BPT:50℃)(ASTM G154) |
1.陽(yáng)光型:255W@300-700nm,BPT 63 or 83℃,濕度:50%RH(JIS D0205) |
1. 120W@300~2450nm,8h光照16h黑暗 |
適用范圍 |
汽車內(nèi)外飾材料 電子產(chǎn)品外殼材料 塑料、紡織品、涂料等其他材料 |
塑料、橡膠、紡織品、涂料等材料(汽車相關(guān)材料一般不用) | 僅部分行業(yè)和產(chǎn)品及日系汽車材料使用 | 電子產(chǎn)品外殼材料 |
其他分析 | 其光譜與太陽(yáng)光吻合最好,目前廣泛使用 | 僅能模擬紫外波段 | 與太陽(yáng)光吻合不好且試驗(yàn)成本高,已逐步被淘汰 | 試驗(yàn)成本高,僅用于電子產(chǎn)品領(lǐng)域 |
備注:各試驗(yàn)方法的光譜對(duì)比
四、光照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
紫外試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
通用
? ISO 4892-1
? ASTM G151
? ASTM G154
? JIS D 0205
? SAE J2020
涂料
? ASTM D3794
? ASTM D4587
? NISSAN M0007
? US Government, FED-STD-141B
粘合劑
? ASTM C24.35.31
? ASTM C1442
? ASTM D904
? ASTM D5215
塑料
? ISO 4892
? ANSI C57.12.28
? ANSI, A14.5
? ASTM D4329
? ASTM D4674
? ASTM D5208
? DIN 53 384
印刷油墨/畫材
? ASTM D3424
紡織
? AATCC TM 186
? ACFFA
汽車
? SAE J2020
太陽(yáng)光試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
通用
? ISO 4892-1
? ASTM G151
? ASTM G155
涂料
? ISO 11341
? ASTM D3451
? ASTM D3794
? ASTM D6695
粘合劑
? ASTM C1442
塑料
? ISO 4892-2
? ASTM D2565
? ASTM D4459
? ASTM D4101
? ASTM D5071
? ASTM D1248
? DIN 53 387
印刷油墨/畫材
? ISO 12040
? ASTM D3424
? ASTM D5010
? ASTM D4303
紡織
? AATCC TM 16
? AATCC TM 169
? BIS: 2454
汽車
? SAE J2412
? SAE J2527
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