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

本標準規定了應用紫外老化試驗設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 規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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、自然氣候或實驗室光源暴露后顏色和性能變化的測定

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 術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

熒光紫外線燈

一種燈管,在燈管內部,運用磷光體把低壓汞弧發出的輻射光轉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

某光源發射的或某物體接受的絕對或相對輻射能量,是波長的函數。

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),該值與監控的光譜波段有關。

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

存放在穩定條件下未經暴露試驗的樣品。

3.8

參照材料

一種已知性能的材料,用于監控紫外試驗裝置是否正常運行。

4 試驗設備

4.1 試驗箱

有關設備的詳細描述見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。可以參照制造商的標識翻轉

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

加熱水盤產生水蒸氣,水盤在整個樣品測試區域的底部,水盤水位可自動調節,水深至少20mm。

樣品架和試驗樣品本身構成測試箱體的側壁。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 循環計時器

用持續運行的循環計時器來設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境。

在紫外光照暴露期間,通過向試驗箱供應熱空氣,將樣品表面溫度維持在設定溫度±3℃以內。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定溫度±3℃以內。紫外光照和冷凝循

環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 試驗前試驗樣品應清洗干凈,不應使用可能侵蝕樣品表面的清洗劑。不應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樣品表面形成

冷凝。

5.7 對于柔軟樣品,應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

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對試驗設備進行維護和校準。

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

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

產生的熱量可能干擾到相鄰設備的操作。

6.3 試驗方法如表3所示。根據情況,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。當試驗樣品沒有完全填滿樣品架時,空出

的位置應用空白板來填滿,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域。為了避免樣品暴露區域位置不同引起的變化,建議不要

使用設備中最右端和最左端的樣品架。

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

7.4 在冷凝循環開始的時候啟動暴露測試。為了保證冷凝效果,在冷凝循環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 結果與評價

試驗結束后,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

試驗報告應包括以下內容:

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) 試驗結果(第8章給出的);

e) 所用紫外老化設備的型號和編號;

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

波長;

g) 紫外光照循環的時間和溫度,冷凝循環的時間和溫度;

h) 老化測試時間;

i) 試驗是否分階段進行;

j) 與規定試驗方法的任何不同之處;

k) 試驗中觀察到的異常現象;

l) 試驗日期。

附 錄 A

(規范性附錄)

試驗設備的維護和校準

A.1 維護和校準

試驗設備需要定期維護以保證曝曬的均勻性。按照設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 設備應能連續監測紫外輻照度,并能自動調整紫外燈管的功率來維持輻照度設定值。

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

校準。

A.2.3 當不能維持設定輻照度時,更換設備中所有的燈管。

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,熱水的溫度參照設備運行的最高溫度,需10min穩定時間,以校準溫度計的讀數來修正工作溫

度計。

A.4 水盤的維護

每六個月排出水并清理水盤,也可根據當地水質情況更頻繁地清洗。避免水面漂浮物或水底水垢

影響水的蒸發。

關鍵詞：