塑料實驗室光源暴露試驗方法 第3部分：熒光紫外燈

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了塑料暴露于不同類型熒光紫外燈氣候箱的試驗方法，通則在GB/T 16422.1中給出。在控制環(huán)境條件的熒光紫外燈氣候箱中進(jìn)行試樣的暴露試驗。有幾種不同型號的燈。推薦采用UV-A燈或者UV-A組合燈。如采用不同光譜組合燈時，應(yīng)保證試樣表面所受的光譜輻照均勻，即應(yīng)使試樣圍繞燈列連續(xù)移位。試驗程序可以包括輻照強度和試樣表面輻照量的測定。建議采用一種已知性能的類似材料作為參考，和受試材料同時暴露。在不同型號的設(shè)備上所作的試驗結(jié)果不能作比較，除非受試材料在不同設(shè)備中的重現(xiàn)性已被確定。

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了塑料暴露于不同類型熒光紫外燈氣候箱的試驗方法。通則在GB/T 16422.1中給出。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。

GB/T 9344-88塑料氙燈光源曝露試驗方法(neq IS0 4892-2:1994)

GB/T 15596-1995 塑料曝露于玻璃下日光或自然氣候或人工光源后顏色和性能變化的測定 (eqv IS0 4582:1980)

GB/T 16422.1-1996塑料實驗室光源曝露試驗方法第1部分：通則(eqv IS0 4892-1:1994)

3定義

本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義

3.1熒光紫外燈：發(fā)射400 nm以下紫外光的能量至少占總輸出光能80%的熒光燈。

3.2 I型熒光紫外燈：發(fā)射300 nm以下的光能低于總輸出光能2%的一種熒光紫外燈。通常稱為UV-A燈。

3.3 Ⅱ型熒光紫外燈：發(fā)射300 nm以下的光能大于總輸出光能10%的一種熒光紫外燈。通常稱為UV-B燈。

3.4冷凝暴露：試樣表面經(jīng)規(guī)定的輻照時間后轉(zhuǎn)入模擬夜間的無輻照狀態(tài)，此時試樣表面仍受暴露室內(nèi)熱空氣和水蒸氣的飽和混合物加熱作用，而試樣背面繼續(xù)受到周圍空間的空氣冷卻，形成試樣表面凝露的暴露狀態(tài)。

4總則

4-1 在控制環(huán)境條件的熒光紫外燈氣候箱中進(jìn)行試樣的暴露試驗。有幾種不同型號的燈(見3.1～3.3)。推薦采用UV-A燈或UV-A組合燈。如采用不同光譜組合燈時，應(yīng)保證試樣表面所受的光譜輻照均勻，即應(yīng)使試樣圍繞燈列連續(xù)移位。

4.2熒光紫外燈使用一種低壓汞弧激發(fā)熒光物質(zhì)而發(fā)射出紫外光，它能在較窄的波長區(qū)間產(chǎn)生連續(xù)光譜，通常只有一個波峰。其光譜分布是由熒光物質(zhì)的發(fā)射光譜和玻璃的紫外透過性決定的。這種燈一般是使試樣在某一局限光譜范圍內(nèi)的紫外光輻照下進(jìn)行試驗用的。

4.3試驗程序可以包括輻照強度和試樣表面輻照量的測定。

4.4建議采用一種已知性能的類似材料作為參考，和受試材料同時暴露。

4.5在不同型號的設(shè)備上所作的試驗結(jié)果不能作比較，除非受試材料在不同設(shè)備中的重現(xiàn)性已被確定。

5設(shè)備

5.1光源

5.1.1 I型燈是適用的，但I(xiàn)型燈有多種不同的輻射光譜分布可供選擇，通常可區(qū)分為UV-A340、UV-A351、UV-A355和UV-A365，名稱數(shù)字表示發(fā)射峰的特征波長(納米)。其中UV-A340更能模擬日光的300～340 nm光譜分布，采用不同光譜的燈組合時，應(yīng)有使試樣表面輻照均勻的規(guī)定，例如使試樣繞燈列連續(xù)移位。

5.1.2 Ⅱ型燈發(fā)射光譜分布具有接近313 nm汞線的峰值，在日光截止波長300 nm以下有大量的輻射，可引起材料在戶外不發(fā)生的老化。這種燈可在雙方同意下采用，但協(xié)商的意見應(yīng)在試驗報告中詳述。

5.1.3多數(shù)熒光燈在使用過程中輸出光能會逐漸衰減，應(yīng)按照設(shè)備廠家關(guān)于使用方法要求的說明保持所需要的輻射。

5.2暴露室

5.2.1 暴露室可有不同的形式，但應(yīng)以惰性材料構(gòu)成，并能提供符合5.1.3的均勻輻射以及控制溫度的裝置，需要時應(yīng)能使試樣表面凝露或提供噴水，或者能提供暴露室內(nèi)控制濕度的方法。

5.2.2試樣的安裝應(yīng)使暴露面處于均勻的輻照面上。正對燈管端部160 mm范圍和燈管排列面邊上50 mm范圍的試樣架四周邊緣區(qū)不宜投放試樣。為使所有試樣能有均勻的輻照和溫度，可規(guī)定燈管換位和試樣重排的方法。可按照制造廠家說明進(jìn)行燈管換位。

5.3輻射計

不強制要求使用輻射計監(jiān)測輻照強度和試樣表面輻照量，但如采用某一種輻射計，則應(yīng)符合本系列標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16422.1-1996的5.2要求。

5.4黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計或黑板溫度計

黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計或黑板溫度計應(yīng)符合GB/T 16422. 1-1996的5.1.5要求。

5.5供濕裝置

5. 5.1在設(shè)備中通過濕氣冷凝機理使試樣暴露面凝露潤濕。水蒸汽是由設(shè)置在試樣架下方的容器內(nèi)的水加熱而產(chǎn)生的。

5.5.2當(dāng)設(shè)備不符合5.5.1時，可采取提供控制暴露室內(nèi)相對濕度的方法，或者用純水或模擬酸雨的水溶液噴淋試樣的方法。用水參照GB/T 9344。

5.6試樣架

試樣架應(yīng)以不影響試驗結(jié)果的惰性材料制成。背板的存在及其所用材料會影響試樣的老化結(jié)果。因此，背板的采用應(yīng)由雙方商定。

5.7評價性能變化的設(shè)備

根據(jù)要求監(jiān)測的性能項目，按照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選用儀器設(shè)備(見GB/T 15596)。

6試樣

見GB/T 16422.1的規(guī)定。

7暴露條件

7.1 概況

試樣表面溫度是一個重要的暴露參數(shù)。一般，溫度高會使聚合物降解過程加快，允許的試驗溫度應(yīng)根據(jù)受試材料和老化性能評價指標(biāo)而定。

熒光紫外燈發(fā)出的紅外線比氙燈和碳弧燈少，試樣表面的加熱作用基本上是由熱空氣對流形成的，因此，黑板溫度計、黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計、試樣表面和暴露室空氣之間的溫差是很小的。

推薦以下兩種暴露方式，暴露方式1和2分別相應(yīng)于5.5.1和5.5.2所述的設(shè)備。經(jīng)協(xié)商也可采用其他方式，但應(yīng)在試驗報告中說明暴露條件。

7.2暴露方式1

試樣經(jīng)一段光暴露期后.，繼之為無輻照期(其時溫度發(fā)生變化和在試樣上形成凝露)的循環(huán)試驗。試驗期按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如無規(guī)定循環(huán)條件，推薦采用下述循環(huán)：

在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度60 0C±3℃下輻照暴露4h或8h，然后，在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度50℃±3℃下無輻照冷凝暴露4h。

注：有些聚合物(例如PVC)的老化降解對于溫度很敏感。這種情況下建議采用低于60℃的輻照暴露溫度(例如 50'C)以模擬較冷的氣候。選用輻照暴露繼之冷凝暴露的程序時，可允許的輻照或冷凝暴露期最短為2h，以保證各暴露期條件達(dá)到平衡。

7.3暴露方式2

試樣連續(xù)進(jìn)行輻照暴露且有定時噴水的循環(huán)試驗。試驗期按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。如無規(guī)定，推薦如下的試驗條件：

在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度50'C±3℃，空氣相對濕度(10±5)%條件下輻照暴露5 h，然后，在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃±3℃下繼續(xù)輻照暴露并噴水1 h。

8試驗步驟

8.1安放試樣架，使試樣暴露面朝向光源。如需要，用黑色平板填補所有空處以保證均勻的暴露條件。

8.2按選定的條件和程序以及要求的循環(huán)次數(shù)連續(xù)進(jìn)行試驗。維護(hù)設(shè)備和檢查試樣的間斷時間應(yīng)盡量縮短。

9暴露試驗報告

按照通則，見GB/T 16422.1。