GB/T 31881-2015 英文版(www.GB-GBT.cn): Accelerated weathering test methods of automotive nonmetal components and materials using a fluorescent UV and condensation apparatus

GB/T 31881-2015: 汽車非金屬部件及材料紫外加速老化試驗方法

(資料圖片)

1 范圍

本標準規(guī)定了應(yīng)用紫外老化試驗設(shè)備對汽車非金屬部件及材料進行加速老化的試驗方法及評價

方法。

本標準適用于汽車用塑料、橡膠、涂層、膠粘劑等非金屬部件及材料。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 250-2008 紡織品 色牢度試驗 評定變色用灰色樣卡

GB/T 1766-2008 色漆和清漆 涂層老化的評級方法

GB/T 15596-2009 塑料在玻璃下日光、自然氣候或?qū)嶒炇夜庠幢┞逗箢伾托阅茏兓臏y定

GB/T 16422.3 塑料實驗室光源暴露試驗方法 第3部分:熒光紫外燈

3 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

熒光紫外線燈

一種燈管,在燈管內(nèi)部,運用磷光體把低壓汞弧發(fā)出的輻射光轉(zhuǎn)化為一較高波長的紫外線。熒光燈

光譜能量分布由磷光體的發(fā)射光譜和玻璃管的紫外線透射率決定。

3.2

光譜能量分布

某光源發(fā)射的或某物體接受的絕對或相對輻射能量,是波長的函數(shù)。

3.3

輻照度

試驗樣品表面單位時間單位面積上接收的輻射能量。

注:單位為瓦每平方米(W/m2),該值與監(jiān)控的光譜波段有關(guān)。

3.4

輻照量

輻照度的時間積分,單位為焦耳每平方米(J/m2)。

3.5

黑板溫度計

一種溫度測量裝置,由表面涂有吸光性黑色涂層的耐腐蝕金屬平板和傳感器組成,用于指示試驗樣

品在試驗過程中可能達到的最高溫度。

3.6

試驗樣品

用于暴露試驗的樣品。

3.7

保留樣品

存放在穩(wěn)定條件下未經(jīng)暴露試驗的樣品。

3.8

參照材料

一種已知性能的材料,用于監(jiān)控紫外試驗裝置是否正常運行。

4 試驗設(shè)備

4.1 試驗箱

有關(guān)設(shè)備的詳細描述見GB/T 16422.3。

試驗箱由耐腐蝕材料制成,配備熒光紫外線燈管、加熱水盤、試驗樣品架、控制和顯示運行時間和溫

度的裝置。

4.2 燈管的光譜能量分布

燈管應(yīng)能快速開啟,燈管類型如下:

a) GB/T 16422.3中的UVA燈管,輻照度峰值對應(yīng)340nm。這種燈管的典型光譜能量分布見

表1。

b) GB/T 16422.3中的UVB燈管,輻照度峰值對應(yīng)313nm。這種燈管的典型光譜能量分布見

表2。

4.3 燈管的間隔和排列

燈管安裝時分成兩列,每列燈管以一定的中心距安裝在同一平面上?？梢詤⒄罩圃焐痰臉俗R翻轉(zhuǎn)

燈管,標識一般貼在燈管的同一端。

4.4 試驗樣品架

試驗樣品應(yīng)安裝在固定的樣品架上,樣品架表面形成的平面與燈管形成的平面平行。

4.5 冷凝裝置

加熱水盤產(chǎn)生水蒸氣,水盤在整個樣品測試區(qū)域的底部,水盤水位可自動調(diào)節(jié),水深至少20mm。

樣品架和試驗樣品本身構(gòu)成測試箱體的側(cè)壁。樣品的背面暴露在有冷卻效果的空氣中,樣品表面形成

冷凝水。

4.6 循環(huán)計時器

用持續(xù)運行的循環(huán)計時器來設(shè)定紫外光照周期和冷凝周期。

4.7 溫度測量裝置及樣品溫度控制

樣品溫度由黑板上的溫度傳感器測量。溫度傳感器在30℃~100℃之間的精度為±2℃。要安

裝帶有溫度傳感器的黑板溫度計,以使傳感器與樣品處于相同的環(huán)境。

在紫外光照暴露期間,通過向試驗箱供應(yīng)熱空氣,將樣品表面溫度維持在設(shè)定溫度±3℃以內(nèi)。在

冷凝暴露期間,通過加熱水盤里的水,將樣品表面溫度維持在設(shè)定溫度±3℃以內(nèi)。紫外光照和冷凝循

環(huán)的溫度控制彼此互不影響。

5 試驗樣品

5.1 樣品的尺寸可以是50mm×75mm、75mm×100mm、75mm×150mm、100mm×150mm,或

者按照試驗雙方商定的尺寸。

5.2 試驗前試驗樣品應(yīng)清洗干凈,不應(yīng)使用可能侵蝕樣品表面的清洗劑。不應(yīng)洗去樣品表面有意涂覆

的保護膜。

5.3 如果樣品是從大的工件上切割下來的,試驗雙方商定,確保樣品的試驗部分符合試驗要求。

5.4 樣品的數(shù)量至少兩塊,一塊作為保留樣品,用于評估對比,存放在避光、干燥的環(huán)境中。除非試驗

雙方特殊約定,保留樣品一般不采用遮蔽一半樣品的方式。

5.5 為提供不同時間間隔的老化記錄,需要提供足夠多的樣品。

5.6 對于絕熱材料樣品,比如塑料或泡沫材料,要控制樣品厚度,以保證熱傳遞來實現(xiàn)樣品表面形成

冷凝。

5.7 對于柔軟樣品,應(yīng)將其固定在惰性金屬背板上。

5.8 為了防止試驗中水蒸氣的損耗,對于具有大于2mm孔的樣品或樣品形狀與樣品架不一致而出現(xiàn)

大于1mm縫隙的樣品,需要對樣品的孔和縫隙進行密封。對于多孔滲水的樣品,如織物,應(yīng)采用能阻

隔水蒸氣的材料,如金屬材料,做背襯。

6 試驗條件及試驗方法

6.1 按照附錄A對試驗設(shè)備進行維護和校準。

6.2 設(shè)備的使用環(huán)境溫度為18℃~27℃。在距離試驗箱的樣品門最大距離150mm、距離試驗箱的

通風(fēng)口150mm處測量周圍的溫度。周圍溫度的控制對于正確操作設(shè)備來說特別重要,因為一臺設(shè)備

產(chǎn)生的熱量可能干擾到相鄰設(shè)備的操作。

6.3 試驗方法如表3所示。根據(jù)情況,試驗雙方商定選擇表3中的某個試驗方法進行測試。

7 試驗步驟

7.1 將試驗樣品放置在樣品架上,讓其測試表面對著燈管。當(dāng)試驗樣品沒有完全填滿樣品架時,空出

的位置應(yīng)用空白板來填滿,以保持試驗箱里的測試條件。

7.2 將試驗樣品安裝在紫外光照均勻的區(qū)域。為了避免樣品暴露區(qū)域位置不同引起的變化,建議不要

使用設(shè)備中最右端和最左端的樣品架。

7.3 選擇試驗條件,按規(guī)定時間暴露樣品,特殊要求參照材料及設(shè)備制造商的說明。

7.4 在冷凝循環(huán)開始的時候啟動暴露測試。為了保證冷凝效果,在冷凝循環(huán)期間每周檢查一次樣品表

面是否有凝露。

7.5 為了減少溫度和紫外光照的變化引起的影響,應(yīng)該周期性地輪換樣品位置。每周至少水平移動樣

品一次。

8 結(jié)果與評價

試驗結(jié)束后,對試驗樣品的顏色變化、光澤變化、粉化、開裂、起泡、剝落等進行評價。

樣品的目視顏色變化可參考GB/T 250-2008。樣品的光澤變化、儀器測定顏色變化、粉化、開裂、

起泡、生銹、剝落、長霉等,可參考GB/T 1766-2008和GB/T 15596-2009。

9 試驗報告

試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:

a) 試驗樣品的描述;

b) 注明本標準編號;

c) 所選用的試驗方法(試驗方法1、試驗方法2);

d) 試驗結(jié)果(第8章給出的);

e) 所用紫外老化設(shè)備的型號和編號;

f) 熒光紫外燈管的供應(yīng)商名稱,制造商規(guī)定的燈管名稱,批號或日期編碼,以及輻照峰值對應(yīng)的

波長;

g) 紫外光照循環(huán)的時間和溫度,冷凝循環(huán)的時間和溫度;

h) 老化測試時間;

i) 試驗是否分階段進行;

j) 與規(guī)定試驗方法的任何不同之處;

k) 試驗中觀察到的異?，F(xiàn)象;

l) 試驗日期。

附 錄 A

(規(guī)范性附錄)

試驗設(shè)備的維護和校準

A.1 維護和校準

試驗設(shè)備需要定期維護以保證曝曬的均勻性。按照設(shè)備說明書進行必要的維護和校準。

A.2 輻照度的校準

A.2.1 設(shè)備應(yīng)能連續(xù)監(jiān)測紫外輻照度,并能自動調(diào)整紫外燈管的功率來維持輻照度設(shè)定值。

A.2.2 燈管每工作400h±25h或更換新燈管時,按照設(shè)備要求使用輻照度校準計對輻照度輸出進行

校準。

A.2.3 當(dāng)不能維持設(shè)定輻照度時,更換設(shè)備中所有的燈管。

A.3 溫度計的校準

黑板溫度計每六個月校準一次。將設(shè)備的工作溫度計和校準溫度計同時放入盛有熱水的保溫瓶

中,熱水的溫度參照設(shè)備運行的最高溫度,需10min穩(wěn)定時間,以校準溫度計的讀數(shù)來修正工作溫

度計。

A.4 水盤的維護

每六個月排出水并清理水盤,也可根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)情況更頻繁地清洗。避免水面漂浮物或水底水垢

影響水的蒸發(fā)。

關(guān)鍵詞：