一、標(biāo)準(zhǔn)概述
發(fā)布與實(shí)施:該標(biāo)準(zhǔn)于2022年4月15日發(fā)布,并于2022年11月1日開始實(shí)施,由國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布。
目的及意義:旨在規(guī)范熒光紫外燈在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)塑料等材料進(jìn)行暴露試驗(yàn)的方法,通過模擬材料在實(shí)際使用環(huán)境中受到的全球太陽輻射或透過窗戶玻璃的太陽輻射等老化效應(yīng),為評(píng)估材料的耐候性提供科學(xué)、統(tǒng)一的測(cè)試依據(jù),以確保材料在實(shí)際應(yīng)用中的耐久性和穩(wěn)定性,對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量、保障產(chǎn)品在戶外環(huán)境中的長(zhǎng)期使用性能具有重要意義。
二、適用范圍
適用于在受控環(huán)境條件(溫度、濕度和/或水)下,使用熒光紫外燈對(duì)試樣進(jìn)行暴露試驗(yàn)的情況,可用于測(cè)試不同類型的塑料等材料,但試樣的制備及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)估等則需參照其他針對(duì)特定材料的標(biāo)準(zhǔn),如對(duì)于涂料、清漆等材料的熒光紫外燈暴露試驗(yàn)可參考GB/T 23987-2009。
三、引用文件
明確了在使用本標(biāo)準(zhǔn)時(shí),需參考的其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文件,如ISO 4582、GB/T 15596-2021、ISO 4892-1、GB/T 16422.1-2019等,這些引用文件中的相應(yīng)條款構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的必要組成部分,為試驗(yàn)提供了更全面的指導(dǎo)和依據(jù)。
四、術(shù)語和定義
該標(biāo)準(zhǔn)采用了ISO 4892-1中給出的術(shù)語和定義,確保了在試驗(yàn)過程中相關(guān)術(shù)語的一致性和準(zhǔn)確性,避免因理解差異而導(dǎo)致的試驗(yàn)偏差。
五、試驗(yàn)原理
熒光紫外燈可在遵循制造商的維護(hù)和/或更換建議的情況下,用于模擬全球太陽輻射在光譜的短波紫外區(qū)域的光譜輻照度。
試樣在受控環(huán)境條件下暴露于不同水平的紫外輻射、熱和濕氣中,通過選擇不同類型的熒光紫外燈、輻照度水平、紫外暴露期間的溫度、潤(rùn)濕類型、潤(rùn)濕溫度和周期以及紫外/黑暗周期的時(shí)間等因素來改變暴露條件,以模擬不同的實(shí)際使用環(huán)境。
- 試驗(yàn)過程中可包括對(duì)試樣平面內(nèi)的輻照度和輻射暴露量的測(cè)量,并且建議同時(shí)暴露已知性能的類似材料作為對(duì)照,以便為試驗(yàn)結(jié)果提供對(duì)比標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),除非已在不同類型的設(shè)備或不同類型的燈之間針對(duì)待測(cè)試材料建立了適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)關(guān)系,否則不應(yīng)進(jìn)行結(jié)果的相互比較。
六、試驗(yàn)設(shè)備
實(shí)驗(yàn)室光源:規(guī)定使用的熒光紫外燈是指其在光譜的紫外區(qū)域(即低于400nm)的輻射發(fā)射至少占總光輸出的80%的熒光燈,主要包括UVA-340、UVB-313等類型的熒光紫外燈,并對(duì)各類型燈的光譜特性等做了詳細(xì)要求。
試驗(yàn)箱:需滿足能夠控制溫度、濕度、冷凝和噴霧等條件,以模擬不同的氣候環(huán)境,保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。
輻射計(jì):用于測(cè)量紫外輻射的強(qiáng)度和劑量,確保試驗(yàn)中紫外輻照度的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
黑板/黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì):用于測(cè)量試樣表面的溫度,以監(jiān)控試驗(yàn)過程中的溫度條件,因?yàn)闇囟葘?duì)材料的老化過程有重要影響。
潤(rùn)濕裝置:通常通過水蒸氣在暴露試樣表面的冷凝或用去離子水噴灑試樣來產(chǎn)生潤(rùn)濕效果,模擬材料在實(shí)際使用中可能遇到的潮濕環(huán)境。
試樣支架:用于固定試樣,確保試樣在試驗(yàn)過程中能夠均勻地接受紫外輻射和其他環(huán)境因素的作用,其材質(zhì)和設(shè)計(jì)應(yīng)避免對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。
性能變化評(píng)估裝置:用于對(duì)暴露后的試樣進(jìn)行各種性能測(cè)試,如顏色變化、力學(xué)性能變化等的測(cè)量?jī)x器和設(shè)備。
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七、試驗(yàn)樣品
對(duì)試驗(yàn)樣品的制備、尺寸、數(shù)量等提出了要求,試樣應(yīng)具有代表性,并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或試驗(yàn)要求進(jìn)行制備和處理,以確保試驗(yàn)結(jié)果能夠準(zhǔn)確反映材料的性能變化。
八、試驗(yàn)條件
輻射:規(guī)定了不同類型熒光紫外燈的輻照度范圍和均勻性要求,以保證試驗(yàn)中紫外輻射的強(qiáng)度和分布符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,使試驗(yàn)結(jié)果具有可比性。
溫度:明確了試驗(yàn)過程中不同階段的溫度控制范圍,包括紫外暴露期間的溫度以及冷凝或噴霧時(shí)的溫度等,溫度的控制對(duì)于模擬實(shí)際環(huán)境和加速材料老化過程具有重要意義。
冷凝和噴霧周期:詳細(xì)說明了冷凝和噴霧的時(shí)間、頻率和持續(xù)時(shí)間等參數(shù),以模擬材料在戶外環(huán)境中可能遇到的潮濕和干燥循環(huán),促進(jìn)材料的老化過程,更真實(shí)地反映材料的耐候性能。
黑暗周期:設(shè)置了紫外/黑暗周期的時(shí)間和頻率,黑暗周期的存在可以模擬材料在實(shí)際使用中夜間或無光照時(shí)的環(huán)境條件,對(duì)于一些光化學(xué)反應(yīng)具有重要影響,同時(shí)也有助于更全面地評(píng)估材料的性能變化。
暴露條件組合:提供了多種暴露條件的組合方式,用戶可根據(jù)不同的材料和試驗(yàn)?zāi)康倪x擇合適的暴露條件組合,以滿足不同的測(cè)試需求。
九、試驗(yàn)步驟
一般要求:包括試驗(yàn)前對(duì)設(shè)備的檢查和校準(zhǔn)、試樣的安裝和編號(hào)等準(zhǔn)備工作,確保試驗(yàn)的順利進(jìn)行和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
試樣安裝:規(guī)定了試樣在試樣支架上的安裝方式和位置,應(yīng)保證試樣能夠均勻地接受紫外輻射和其他環(huán)境因素的作用,避免因安裝不當(dāng)而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的偏差。
暴露試驗(yàn):按照選定的暴露條件組合,對(duì)試樣進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的紫外輻射、溫度、濕度等環(huán)境因素的暴露試驗(yàn),試驗(yàn)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制各項(xiàng)試驗(yàn)條件,記錄試驗(yàn)參數(shù)和試樣的狀態(tài)變化。
輻射暴露量測(cè)量:在試驗(yàn)過程中或試驗(yàn)結(jié)束后,使用輻射計(jì)對(duì)試樣平面內(nèi)的輻射暴露量進(jìn)行測(cè)量,以確定試樣所接受的紫外輻射劑量,為評(píng)估材料的老化程度提供數(shù)據(jù)支持。
暴露后性能變化的測(cè)定:根據(jù)材料的特性和試驗(yàn)?zāi)康?,?duì)暴露后的試樣進(jìn)行各項(xiàng)性能測(cè)試,如顏色變化、力學(xué)性能變化、光學(xué)性能變化等的測(cè)定,通過與未暴露試樣的性能對(duì)比,評(píng)估材料的耐候性和老化程度。