重慶紫外光加速老化試驗(yàn)機(jī)燈管

問題：測(cè)試1小時(shí)相當(dāng)于實(shí)際日曬一天？有沒有標(biāo)準(zhǔn)？

這是一個(gè)看似簡(jiǎn)單，答案卻復(fù)雜的問題。理論上，我們不能獲得一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字，將他和耐侯試驗(yàn)箱的測(cè)試時(shí)間相乘來得到戶外曝曬的時(shí)間。原因并不是我們沒有開發(fā)出更好的試驗(yàn)箱，而是無論你的耐侯試驗(yàn)箱多么*和昂貴，你還是不能找到這一數(shù)字。實(shí)際上，的問題是戶外曝曬的環(huán)境是復(fù)雜多變的。試驗(yàn)箱中測(cè)試時(shí)間和戶外曝曬時(shí)間和下列因素有關(guān)：

1. 戶外曝曬場(chǎng)的地理緯度（越靠近赤道，紫外線越強(qiáng)）。
2. 海拔高度（海拔越高意味著紫外線越強(qiáng)）
3. 當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，例如風(fēng)速會(huì)影響測(cè)試樣品的風(fēng)干程度或接近水源的地方會(huì)促進(jìn)露水的形成。
4. 由于每年的氣候不同，同一地區(qū)次年天氣對(duì)樣品的影響有可能是上一年的2倍
5. 季節(jié)的影響，比如，冬季曝曬的破壞作用只有夏季的1/7
6. 樣品的朝向 （偏南5度和正北就有很大不同）
7. 樣品的絕緣與否 （戶外的樣品放在絕緣載體上通常比不放在絕緣載體上老化快50%）
8. 試驗(yàn)箱的測(cè)試周期（輻照時(shí)間以及潮濕時(shí)間）
9. 試驗(yàn)箱的操作溫度（溫度越高，老化越快）
10. 特殊材料的測(cè)試
11. 實(shí)驗(yàn)室光源的光譜分布(SPD)

因此，在邏輯上談?wù)撊斯ぜ铀倮匣瘯r(shí)間和戶外曝曬長(zhǎng)度之間的換算因子是沒有意義的。原因在于一個(gè)是相當(dāng)恒定的環(huán)境，而另一個(gè)則是千變?nèi)f化的。 找尋兩者之間的換算因子超出了變化的范圍。

換句話說，天氣數(shù)據(jù)是相對(duì)性的數(shù)據(jù)。

不過，你還是可以從人工加速老化試驗(yàn)得到的老化測(cè)試數(shù)據(jù)。但你必須認(rèn)識(shí)該數(shù)據(jù)是相對(duì)數(shù)據(jù)，而不是數(shù)據(jù)。從實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中你所得到的可靠的數(shù)據(jù)是，被測(cè)材料相比于其他材料而言，老化的相對(duì)等級(jí).

詳情請(qǐng)查看下面的資料

1.熒光紫外燈人工氣候老化試驗(yàn)

熒光紫外燈人工氣候老化試驗(yàn)主要是模擬雨水或露水以及太陽光中的紫外能量，熒光紫外燈使用低壓汞弧激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)射出紫外光，它能在較窄的波長(zhǎng)區(qū)間產(chǎn)生連續(xù)光譜，通常只有一個(gè)波峰。熒光紫外燈人工氣候老化試驗(yàn)主要是模擬性較差，但加速倍率很高，熒光紫外燈發(fā)射波長(zhǎng)400nm以下紫外光部分的能量至少占總輸出光能的80%，可以在較短時(shí)間獲得塑料的耐候性能。熒光紫外燈有UV-A燈和UV-B燈兩種，UV-A燈是發(fā)射波長(zhǎng)300nm以下的光能低于總輸出光能2%的一種熒光紫外燈；UV-B燈是發(fā)射波長(zhǎng)300nm以下的光能大于總輸出光能10%的一種熒光紫外燈。UV-A燈有多種特征輻射光譜，通常有UV-A340、UV-A351、UV-A355、UV-A365，數(shù)字表示發(fā)射峰的特征波長(zhǎng)，其中UV-A340更能模擬太陽光波長(zhǎng)300~340nm的光譜分布。UV-B燈發(fā)射光譜分布中有接近波長(zhǎng)313nm汞線的峰值，在波長(zhǎng)300nm以下且有大量的輻射，而到達(dá)地面的太陽輻射中波長(zhǎng)290nm以下的紫外線基本上沒有，所以UV-B燈能引起塑料在戶外暴露時(shí)所不易發(fā)生的老化現(xiàn)象。塑料熒光紫外燈人工氣候老化試驗(yàn)方法可參考GB/T 16422.3、ISO 4892.3、ASTM G 154，其中GB/T 16422.3等效于ISO 4892.3。

A:試驗(yàn)條件

    常用的熒光紫外燈有2種，分別是UV-A340燈和UA-B313燈，常用的附著強(qiáng)度分別是0.77W/m 2 和0.63 W/m 2，UV-A340燈輻照強(qiáng)度比UV-B313燈高，可根據(jù)試驗(yàn)要求選用不同的燈。

  試驗(yàn)過程是一個(gè)循環(huán)過程，GB/T 16422.3中有2種試驗(yàn)條件供選用。

• 試樣在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度（60±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；
• 試樣在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度（50±3）℃、空氣相對(duì)濕度（10±3）%條件下輻照暴露5h ，然后在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度（20±3）℃下繼續(xù)輻照暴露并噴水1h 。

上面2種試驗(yàn)條件中，第1種較常用，ASTM G 154中試驗(yàn)條件見表2-2。

表2-2  ASTM G 154 熒光紫外燈人工氣候老化試驗(yàn)條件

B：試驗(yàn)過程

  把試樣放入試驗(yàn)箱，試樣在試樣架上不應(yīng)受任何外加應(yīng)力的作用，當(dāng)試樣沒有裝滿試樣架時(shí)，要用空白板填滿剩下的空位，以保持箱內(nèi)的試驗(yàn)條件穩(wěn)定，啟動(dòng)試驗(yàn)箱，設(shè)定好試驗(yàn)條件，并記錄開始試驗(yàn)時(shí)間。試樣在試驗(yàn)過程中，要定期觀察試樣以及試驗(yàn)條件的變化，在整個(gè)試驗(yàn)期間要保持規(guī)定的試驗(yàn)條件恒定。

  熒光氣候箱內(nèi)空間較小，試樣與熒光燈的距離較近，試樣溫度接近黑標(biāo)準(zhǔn)，因此試樣在熒光氣候箱中除受到光老化作用外，熱老化作用也明顯，試樣在熒光氣候箱中受到的熱老化作用要比在氙燈箱中明顯，在選擇試驗(yàn)方法時(shí)，一定要注意這點(diǎn)。

1. 塑料材料及其制品老化性能評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)塑料性能有很多方法，如外觀、力學(xué)性能、電性能、熱性能、阻燃性能等，可按照GB/T 15596對(duì)塑料進(jìn)行老化性能的評(píng)價(jià)，常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有外觀變化以及力學(xué)性能變化。外觀變化包括顏色改變、有無龜裂、粉化等；力學(xué)性能變化主要有拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度（包括懸臂梁和簡(jiǎn)支梁）、彎曲強(qiáng)度等變化。

• ：外觀變化

A：顏色變化

  塑料在貯存和使用過程中，其顏色會(huì)發(fā)生變化，顏色變化大說明其耐候性差。塑料老化前后顏色的變化可用目測(cè)法和儀器法來評(píng)定。

1. 目測(cè)法  按GB 250對(duì)塑料進(jìn)行顏色變化的評(píng)價(jià)，可用灰色樣卡對(duì)塑料進(jìn)行變色評(píng)級(jí)，級(jí)別有5級(jí)9檔，分別是5、4-5、4、3-4、3、2-3、2、2-1、1，其中5級(jí)表示試樣*未變色，1級(jí)表示試樣*變色。評(píng)定塑料材料及制品的顏色變化，應(yīng)根據(jù)具體要求而定，有些是規(guī)定老化時(shí)間和變色級(jí)別。如GB/T11793.2中規(guī)定PVC塑料窗型材經(jīng)過不少于500h（內(nèi)窗）或1000h（外窗）的氙燈老化試驗(yàn)后，變色評(píng)價(jià)不應(yīng)超過3級(jí)。對(duì)于大多數(shù)塑料來說，老化后變色評(píng)價(jià)在3級(jí)以上（包括3級(jí)），其耐候性好；3級(jí)以下，耐候性較差。
2. 儀器法   可用色差儀測(cè)定試樣顏色變化程度，測(cè)定色差可參照GB/T 7921，用色差儀可直接測(cè)出試樣老化后的色差，色差越大表示試樣變色越嚴(yán)重。GB 250給出了變色級(jí)別與色差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，見表2-3。

                    表2-3  變色級(jí)別與色差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

     在評(píng)價(jià)塑料老化后顏色變化時(shí)，可用灰色卡評(píng)定級(jí)別或色差儀測(cè)定色差，變色評(píng)級(jí)帶有一定的主觀性，而色差是比較客觀反映顏色的變化，在進(jìn)行顏色變化評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)根據(jù)要求評(píng)價(jià)方法。

B： 其他外觀變化

  除通過顏色變化評(píng)價(jià)塑料的老化性能外，可通過試樣有無龜裂、粉化、脆化、斑點(diǎn)、起泡等外觀變化評(píng)價(jià)塑料的耐候性能。如GB/T 17794中規(guī)定柔性泡沫橡塑絕熱制品氙燈老化150h后，要求輕微起皺、無裂紋、無針孔、不變形。

• ：力學(xué)性能變化

從力學(xué)性能評(píng)價(jià)塑料的老化性能，主要是通過塑料老化后力學(xué)性能的保持率。試樣性能保持率可按下式計(jì)算。

            PO =×100 %

                 P1 =×100 %

式中  PO   -------  以初始值計(jì)算的性能保持率，%；

      P1   -------  以對(duì)照值計(jì)算的性能保持率，%；

      XO  -------  初始性能值；

      X1   ------  避光貯存了相應(yīng)老化時(shí)間后的對(duì)照試樣的性能值；

      X2   ------  老化試驗(yàn)后性能值。

一般塑料材料及其制品以力學(xué)性能下降至50%時(shí)的時(shí)間作為其使用壽命。有些材料及制品也有其規(guī)定的指標(biāo)要求，不同塑料的老化性能評(píng)價(jià)指標(biāo)也不同，有些是對(duì)拉伸強(qiáng)度有指標(biāo)要求，如GB/T 17641中規(guī)定裂膜絲機(jī)織土工布經(jīng)過氙燈老化500h后，強(qiáng)度保持率≥70%；有些是對(duì)拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都有要求，如BB/T 001中規(guī)定聚乙烯低發(fā)泡防水阻隔薄膜經(jīng)過熒光紫外燈（UV-B燈）老化200h后，拉伸強(qiáng)度保持率≥80%，斷裂伸長(zhǎng)率保持率≥50%；也有些是對(duì)試驗(yàn)沖擊強(qiáng)度有指標(biāo)要求，如GB/T 11793.2中規(guī)定PVC塑料窗型材經(jīng)過不少于500h（內(nèi)窗）或1000h（外窗）的氙燈老化試驗(yàn)后，簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度保持率不低于70% 。

• ：其他性能變化

其他性能的變化包括尺寸、密度、質(zhì)量變化，電性能（表面電阻率、體積電阻率、介電強(qiáng)度、介電損耗角正切值）變化，熱性能（維卡軟化點(diǎn)溫度、熱變形溫度）變化，熔體流動(dòng)速率變化，分子量變化以及化學(xué)變化等。

1. 塑料自然氣候老化與人工氣候老化的相關(guān)性

• ： 相關(guān)性

塑料自然氣候老化與人工氣候老化的相關(guān)性是十分復(fù)雜的，自然氣候時(shí)時(shí)刻刻在變化，塑料在放置和使用過程中除收到自然氣候因素影響外，在使用過程中還收到許多人為因素的影響。人工氣候老化試驗(yàn)的試驗(yàn)條件在試驗(yàn)開始前設(shè)定，在試驗(yàn)過程中一般不會(huì)更改，而且試驗(yàn)箱內(nèi)的試驗(yàn)條件要比自然氣候條件簡(jiǎn)單，目前自然氣候老化與人工氣候老化的相關(guān)性沒有規(guī)定沒有規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)以及準(zhǔn)備的關(guān)系，但人們普遍認(rèn)定自然氣候老化結(jié)果才是塑料真實(shí)的老化狀態(tài)。

人工氣候老化試驗(yàn)強(qiáng)化了自然氣候條件，加速了塑料的老化，可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得塑料的耐候性能，但要推斷其使用壽命，還需要與自然氣候老化試驗(yàn)相結(jié)合?？蓪?duì)塑料分別進(jìn)行自然氣候老化試驗(yàn)與人工氣候老化試驗(yàn)，通過比較其性能變化與試驗(yàn)時(shí)間的關(guān)系，找出兩種試驗(yàn)方法的相關(guān)性關(guān)系式。這種相關(guān)性關(guān)系式較常用的有以下2種。

1. 性能變換系數(shù)（Ra）

              Ra=

式中  Ra  ----- 某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)，自然氣候老化試驗(yàn)與人工氣候老化氣候老化試驗(yàn)的性能變化之比；

       A1  -----  某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)，自然氣候老化試驗(yàn)的性能變化；

       A2  -----  某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)，人工氣候老化試驗(yàn)的性能變化。

1. 時(shí)間變換系數(shù)（Rt）

                Rt=

式中   Rt   ----   自然氣候老化試驗(yàn)與人工氣候老化試驗(yàn)在性能上達(dá)到某一預(yù)先規(guī)定值時(shí)，所需時(shí)間之比；

       T1   ----   自然氣候老化試驗(yàn)在性能上達(dá)到預(yù)先規(guī)定值時(shí)所需時(shí)間；

       T2   ----   人工氣候老化試驗(yàn)在性能上達(dá)到預(yù)先規(guī)定值時(shí)所需時(shí)間。

時(shí)間變換系數(shù)表示塑料性能變化相同時(shí)，人工氣候老化試驗(yàn)時(shí)間與自然氣候老化試驗(yàn)

時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可用相關(guān)性關(guān)系式評(píng)價(jià)塑料的耐候性以及推算其使用壽命。這種方法計(jì)算方便、直觀，用得較為普遍。

      塑料種類凡多，每種塑料材料的分子結(jié)構(gòu)與配方不同，其老化過程也不一樣，另外，設(shè)定的試驗(yàn)條件不同得到的試驗(yàn)結(jié)果也不同，因此用相關(guān)性關(guān)系式推算使用壽命時(shí)，要推算的材料必須是與某種材料中得到相關(guān)性關(guān)系式套用到全部塑料上，否則得出的結(jié)論必然是錯(cuò)誤的。由于自然氣候的復(fù)雜多變、塑料在使用過程中也是千變?nèi)f化的，用人工氣候老化試驗(yàn)推算出來的使用壽命只能作為參考，不能推算作為實(shí)際使用壽命。

   人工氣候老化試驗(yàn)可以在較短時(shí)間內(nèi)，獲得近似于自然氣候老化試驗(yàn)的結(jié)果，可以快速歲塑料的耐候性能作出評(píng)價(jià)，有利于新材料的研制與開發(fā)。自然氣候老化試驗(yàn)結(jié)果與工人氣候老化試驗(yàn)結(jié)果存在粗略的相關(guān)性，可利用相關(guān)性關(guān)系式粗略推算塑料的使用壽命，對(duì)指導(dǎo)塑料制品的生產(chǎn)與使用有重要意義。

重慶紫外光加速老化試驗(yàn)機(jī)燈管