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光照老化試驗是一種利用人造光源來模擬陽光、下雨、凝霧等自然環境,進而驗證塑料、橡膠、涂層等高分子材料對自然環境抵抗能力的試驗方法;有機材料在經過 長時間的人造光源照射后會出現變色、起皺、開裂等失效現象,通過分析試驗條件和材料的失效情況,可以評估材料的耐氣候性等級。 目前常用的光照老化試驗方法有氙弧燈老化、熒光紫外燈老化(UV老化)、碳弧燈老化和金屬鹵素燈老化。 ...查看詳情>>
光照老化試驗是一種利用人造光源來模擬陽光、下雨、凝霧等自然環境,進而驗證塑料、橡膠、涂層等高分子材料對自然環境抵抗能力的試驗方法;有機材料在經過 長時間的人造光源照射后會出現變色、起皺、開裂等失效現象,通過分析試驗條件和材料的失效情況,可以評估材料的耐氣候性等級。
目前常用的光照老化試驗方法有氙弧燈老化、熒光紫外燈老化(UV老化)、碳弧燈老化和金屬鹵素燈老化。
一、光照老化試驗簡介
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、支鏈等不穩定結構吸收高能量的紫外光后,會發生一系列復雜的化學反應,導致材料出現變色、龜裂、失光、物理性能降低等現象。
常見化學反應類型有:
光引發:
鏈增長:
鏈終止:
常見高聚合物的敏感波長如下:
高聚合物 | 敏感波長(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均在400nm以下,所以一般認為對材料老化起主要作用的是紫外波段,而可見光和紅外光主要起到熱效應。對于UV老化,由于其能量以紫外線為主,不具有熱效應,所以其黑板溫度和箱體溫度接近。
三、四種老化試驗方法對比
氙弧燈 | 熒光紫外燈 | 碳弧燈 | 金屬鹵素燈 | |
光源 | 氙弧燈管 | UV燈管:UVA、UVB | 碳弧燈:紫外型和陽光型 | 金屬鹵素燈 |
光譜范圍 |
可見波段 (300~800nm) |
紫外波段 (280~400nm) |
可見波段 (300~700nm) |
可見+近紅外波段(300~2450nm |
常見標準 |
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 |
典型試驗條件 |
1.0.55W@340nm,BPT 89℃,50%RH,持續光照(常規產品) 2.0.55W@340nm,BPT 89℃,3.8h光照,1h黑暗(SAE J2412汽車內飾產品) 3.550W@300~800nm,BST 65℃,102分鐘干燥18分鐘噴淋,持續光照(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 |
汽車內外飾材料 電子產品外殼材料 塑料、紡織品、涂料等其他材料 |
塑料、橡膠、紡織品、涂料等材料(汽車相關材料一般不用) | 僅部分行業和產品及日系汽車材料使用 | 電子產品外殼材料 |
其他分析 | 其光譜與太陽光吻合最好,目前廣泛使用 | 僅能模擬紫外波段 | 與太陽光吻合不好且試驗成本高,已逐步被淘汰 | 試驗成本高,僅用于電子產品領域 |
備注:各試驗方法的光譜對比
四、光照試驗標準
紫外試驗標準:
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
太陽光試驗標準:
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
收起百科↑ 最近更新:2017年09月28日
檢測項:耐熱壓色牢度 檢測樣品:紡織品 標準:紡織品 耐光照色牢度 氙弧燈 AS 2001.4.B02-2001
檢測項:耐洗色牢度 檢測樣品:紡織品 標準:紡織品 色牢度試驗 耐皂洗色牢度 GB/T 3921-2008
機構所在地:廣東省深圳市
檢測項:部分項目 檢測樣品:羊剪絨毛皮 標準:羊剪絨毛皮 QB/T 1286-2007
檢測項:部分項目 檢測樣品:羊剪絨毛皮 標準:羊剪絨毛皮 QB/T 1286-2007
檢測項:部分項目 檢測樣品:羊毛皮 標準:羊毛皮 QB/T 1280-2007
機構所在地:河南省鄭州市