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首页>产品中心>耐候试验箱>紫外光耐候试验箱>Q8-UV3重庆紫外光加速老化试验机灯管

重庆紫外光加速老化试验机灯管

简要描述:

重庆紫外光加速老化试验机灯管户外测试主要用于模拟对阳光、潮湿和温度对材料的破坏作用;材料老化包括褪色、失光、强度降低、开裂、剥落、粉化和氧化等。紫外光加速老化试验机通过模拟阳光、冷凝、模仿自然潮湿,试样在模拟的环境中试验几天或几周的时间,可再现户外可能几个月或几年发生的损坏。

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重庆紫外光加速老化试验机灯管

问题:测试1小时相当于实际日晒一天?有没有标准?

这是一个看似简单,答案却复杂的问题。理论上,我们不能获得一个简单的数字,将他和耐侯试验箱的测试时间相乘来得到户外曝晒的时间。原因并不是我们没有开发出更好的试验箱,而是无论你的耐侯试验箱多么先进和昂贵,你还是不能找到这一数字。实际上,最大的问题是户外曝晒的环境是复杂多变的。试验箱中测试时间和户外曝晒时间和下列因素有关:

  1. 户外曝晒场的地理纬度(越靠近赤道,紫外线越强)。
  2. 海拔高度(海拔越高意味着紫外线越强)
  3. 当地的地理环境,例如风速会影响测试样品的风干程度或接近水源的地方会促进露水的形成。
  4. 由于每年的气候不同,同一地区次年天气对样品的影响有可能是上一年的2倍
  5. 季节的影响,比如,冬季曝晒的破坏作用只有夏季的1/7
  6. 样品的朝向 (偏南5度和正北就有很大不同)
  7. 样品的绝缘与否 (户外的样品放在绝缘载体上通常比不放在绝缘载体上老化快50%)
  8. 试验箱的测试周期(辐照时间以及潮湿时间)
  9. 试验箱的操作温度(温度越高,老化越快)
  10. 特殊材料的测试
  11. 实验室光源的光谱分布(SPD)

因此,在逻辑上谈论人工加速老化时间和户外曝晒长度之间的换算因子是没有意义的。原因在于一个是相当恒定的环境,而另一个则是千变万化的。 找寻两者之间的换算因子超出了变化的范围。

换句话说,天气数据是相对性的数据。

不过,你还是可以从人工加速老化试验得到极佳的老化测试数据。但你必须认识该数据是相对数据,而不是绝对数据。从实验室测试中你所得到的可靠的数据是,被测材料相比于其他材料而言,老化的相对等级.

 

详情请查看下面的资料

1.荧光紫外灯人工气候老化试验

荧光紫外灯人工气候老化试验主要是模拟雨水或露水以及太阳光中的紫外能量,荧光紫外灯使用低压汞弧激发荧光物质发射出紫外光,它能在较窄的波长区间产生连续光谱,通常只有一个波峰。荧光紫外灯人工气候老化试验主要是模拟性较差,但加速倍率很高,荧光紫外灯发射波长400nm以下紫外光部分的能量至少占总输出光能的80%,可以在较短时间获得塑料的耐候性能。荧光紫外灯有UV-A灯和UV-B灯两种,UV-A灯是发射波长300nm以下的光能低于总输出光能2%的一种荧光紫外灯;UV-B灯是发射波长300nm以下的光能大于总输出光能10%的一种荧光紫外灯。UV-A灯有多种特征辐射光谱,通常有UV-A340、UV-A351、UV-A355、UV-A365,数字表示发射峰的特征波长,其中UV-A340更能模拟太阳光波长300~340nm的光谱分布。UV-B灯发射光谱分布中有接近波长313nm汞线的峰值,在波长300nm以下且有大量的辐射,而到达地面的太阳辐射中波长290nm以下的紫外线基本上没有,所以UV-B灯能引起塑料在户外暴露时所不易发生的老化现象。塑料荧光紫外灯人工气候老化试验方法可参考GB/T 16422.3、ISO 4892.3、ASTM G 154,其中GB/T 16422.3等效于ISO 4892.3。

 

A:试验条件

    常用的荧光紫外灯有2种,分别是UV-A340灯和UA-B313灯,常用的附着强度分别是0.77W/m 2 和0.63 W/m 2,UV-A340灯辐照强度比UV-B313灯高,可根据试验要求选用不同的灯。

  试验过程是一个循环过程,GB/T 16422.3中有2种试验条件供选用。

  • 试样在黑标准温度(60±3)℃下辐照暴露4h或8h ,然后在黑标准温度(50±3)℃下无辐照冷凝暴露4h;
  • 试样在黑标准温度(50±3)℃、空气相对湿度(10±3)%条件下辐照暴露5h ,然后在黑标准温度(20±3)℃下继续辐照暴露并喷水1h 。

上面2种试验条件中,第1种较常用,ASTM G 154中试验条件见表2-2。

 

表2-2  ASTM G 154 荧光紫外灯人工气候老化试验条件

 

序号

荧光灯

辐照度/( W/m 2)

波长/nm

循环条件       

 1

UV-A340

0.77

  340

黑板温度60±3℃下辐照暴露8h;

黑板温度50±3℃下无辐照冷凝暴露4h

 2

UV-B313

    0.63

  310

黑板温度60±3℃下辐照暴露4h;

黑板温度50±3℃下无辐照冷凝暴露4h

 3

UV-B313

    0.44

  310

黑板温度70±3℃下辐照暴露8h;

黑板温度50±3℃下无辐照冷凝暴露4h

 4

UV-A340

    1.35

  340

黑板温度70±3℃下辐照暴露8h;

黑板温度50±3℃下无辐照冷凝暴露4h

 5

UV-B313

    0.55

  310

黑板温度80±3℃下辐照暴露20h;

黑板温度50±3℃下无辐照冷凝暴露4h

 6

UV-A340

    1.35

  340

黑板温度60±3℃下辐照暴露8h;

黑板温度50±3℃下无辐照冷凝暴露4h

 7

UV-A340

    1.35

  340

黑板温度60±3℃下辐照暴露8h;

无控温无辐照降雨0.25h;

黑板温度50±3℃下无辐照冷凝暴露3.75h

 8

UV-B313

     28

270~700

黑板温度70±3℃下辐照暴露8h;

黑板温度50±3℃下无辐照冷凝暴露4h

 

 

B:试验过程

  把试样放入试验箱,试样在试样架上不应受任何外加应力的作用,当试样没有装满试样架时,要用空白板填满剩下的空位,以保持箱内的试验条件稳定,启动试验箱,设定好试验条件,并记录开始试验时间。试样在试验过程中,要定期观察试样以及试验条件的变化,在整个试验期间要保持规定的试验条件恒定。

  荧光气候箱内空间较小,试样与荧光灯的距离较近,试样温度接近黑标准,因此试样在荧光气候箱中除受到光老化作用外,热老化作用也明显,试样在荧光气候箱中受到的热老化作用要比在氙灯箱中明显,在选择试验方法时,一定要注意这点。

  1. 塑料材料及其制品老化性能评价

评价塑料性能有很多方法,如外观、力学性能、电性能、热性能、阻燃性能等,可按照GB/T 15596对塑料进行老化性能的评价,常用的评价指标主要有外观变化以及力学性能变化。外观变化包括颜色改变、有无龟裂、粉化等;力学性能变化主要有拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度(包括悬臂梁和简支梁)、弯曲强度等变化。

  • :外观变化

A:颜色变化

  塑料在贮存和使用过程中,其颜色会发生变化,颜色变化大说明其耐候性差。塑料老化前后颜色的变化可用目测法和仪器法来评定。

  1. 目测法  GB 250对塑料进行颜色变化的评价,可用灰色样卡对塑料进行变色评级,级别有59档,分别是54-543-432-322-11,其中5级表示试样完全未变色,1级表示试样完全变色。评定塑料材料及制品的颜色变化,应根据具体要求而定,有些是规定老化时间和变色级别。如GB/T11793.2中规定PVC塑料窗型材经过不少于500h(内窗)或1000h(外窗)的氙灯老化试验后,变色评价不应超过3级。对于大多数塑料来说,老化后变色评价在3级以上(包括3级),其耐候性好;3级以下,耐候性较差。
  2. 仪器法   可用色差仪测定试样颜色变化程度,测定色差可参照GB/T 7921,用色差仪可直接测出试样老化后的色差,色差越大表示试样变色越严重。GB 250给出了变色级别与色差之间的对应关系,见表2-3

 

                    2-3  变色级别与色差之间的对应关系

 

变色级别

色差

容差

变色级别

色差

容差

   5

  0

0.2

  2 -3

 4.8

±0.5

  4 -5

 0.8

±0.2

   2

 6.8

±0.6

   4

1.7

±0.3

  1-2

9.6

±0.7

  3-4

 2.5

±0.35

 

 

 

   3

 3.4

±0.4

   1

13.6

±1.0

     

     在评价塑料老化后颜色变化时,可用灰色卡评定级别或色差仪测定色差,变色评级带有一定的主观性,而色差是比较客观反映颜色的变化,在进行颜色变化评价时应根据要求评价方法。

B 其他外观变化

  除通过颜色变化评价塑料的老化性能外,可通过试样有无龟裂、粉化、脆化、斑点、起泡等外观变化评价塑料的耐候性能。如GB/T 17794中规定柔性泡沫橡塑绝热制品氙灯老化150h后,要求轻微起皱、无裂纹、无针孔、不变形。

 

  • :力学性能变化

从力学性能评价塑料的老化性能,主要是通过塑料老化后力学性能的保持率。试样性能保持率可按下式计算。

 

            PO =×100 %

 

                 P1 =×100 %

式中  PO   -------  以初始值计算的性能保持率,%

      P1   -------  以对照值计算的性能保持率,%

      XO  -------  初始性能值;

      X1   ------  避光贮存了相应老化时间后的对照试样的性能值;

      X2   ------  老化试验后性能值。

   

一般塑料材料及其制品以力学性能下降至50%时的时间作为其使用寿命。有些材料及制品也有其规定的指标要求,不同塑料的老化性能评价指标也不同,有些是对拉伸强度有指标要求,如GB/T 17641中规定裂膜丝机织土工布经过氙灯老化500h后,强度保持率≥70%;有些是对拉伸强度和断裂伸长率都有要求,如BB/T 001中规定聚乙烯低发泡防水阻隔薄膜经过荧光紫外灯(UV-B灯)老化200h后,拉伸强度保持率≥80%,断裂伸长率保持率≥50%;也有些是对试验冲击强度有指标要求,如GB/T 11793.2中规定PVC塑料窗型材经过不少于500h(内窗)或1000h(外窗)的氙灯老化试验后,简支梁冲击强度保持率不低于70%

 

  • :其他性能变化

其他性能的变化包括尺寸、密度、质量变化,电性能(表面电阻率、体积电阻率、介电强度、介电损耗角正切值)变化,热性能(维卡软化点温度、热变形温度)变化,熔体流动速率变化,分子量变化以及化学变化等。

 

  1. 塑料自然气候老化与人工气候老化的相关性
  • 相关性

塑料自然气候老化与人工气候老化的相关性是十分复杂的,自然气候时时刻刻在变化,塑料在放置和使用过程中除收到自然气候因素影响外,在使用过程中还收到许多人为因素的影响。人工气候老化试验的试验条件在试验开始前设定,在试验过程中一般不会更改,而且试验箱内的试验条件要比自然气候条件简单,目前自然气候老化与人工气候老化的相关性没有规定没有规定的标准以及准备的关系,但人们普遍认定自然气候老化结果才是塑料真实的老化状态。

 

人工气候老化试验强化了自然气候条件,加速了塑料的老化,可以在较短的时间内获得塑料的耐候性能,但要推断其使用寿命,还需要与自然气候老化试验相结合。可对塑料分别进行自然气候老化试验与人工气候老化试验,通过比较其性能变化与试验时间的关系,找出两种试验方法的相关性关系式。这种相关性关系式较常用的有以下2种。

 

  1. 性能变换系数(Ra

              Ra=

式中  Ra  ----- 某一规定时间内,自然气候老化试验与人工气候老化气候老化试验的性能变化之比;

       A1  -----  某一规定时间内,自然气候老化试验的性能变化;

       A2  -----  某一规定时间内,人工气候老化试验的性能变化。

  1. 时间变换系数(Rt

                Rt=

式中   Rt   ----   自然气候老化试验与人工气候老化试验在性能上达到某一预先规定值时,所需时间之比;

       T1   ----   自然气候老化试验在性能上达到预先规定值时所需时间;

       T2   ----   人工气候老化试验在性能上达到预先规定值时所需时间。

 

时间变换系数表示塑料性能变化相同时,人工气候老化试验时间与自然气候老化试验

时间的对应关系,可用相关性关系式评价塑料的耐候性以及推算其使用寿命。这种方法计算方便、直观,用得较为普遍。

      塑料种类凡多,每种塑料材料的分子结构与配方不同,其老化过程也不一样,另外,设定的试验条件不同得到的试验结果也不同,因此用相关性关系式推算使用寿命时,要推算的材料必须是与某种材料中得到相关性关系式套用到全部塑料上,否则得出的结论必然是错误的。由于自然气候的复杂多变、塑料在使用过程中也是千变万化的,用人工气候老化试验推算出来的使用寿命只能作为参考,不能推算作为实际使用寿命。

   人工气候老化试验可以在较短时间内,获得近似于自然气候老化试验的结果,可以快速岁塑料的耐候性能作出评价,有利于新材料的研制与开发。自然气候老化试验结果与工人气候老化试验结果存在粗略的相关性,可利用相关性关系式粗略推算塑料的使用寿命,对指导塑料制品的生产与使用有重要意义。

 

重庆紫外光加速老化试验机灯管