材料耐候老化检测技术

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1、材料耐候老化国际检测技术WEATHERINGRESISTANCETESTINGFORMATERIALS主要内容1.材料老化实验相关背景简介2.不同老化机的简介3.老化时间的计算户外暴晒阳光阳光湿度温度风雷电雨影响材料自然老化性能的因素1、阳光2、温度3、湿度4、雨、露水5、其他：水、雷电、风、盐雾、酸雨、生物、污染物等等其它因素太阳光谱与碳弧灯光谱CarbonArc碳弧封闭式：在日本仍用于材料的褪色及色牢度测试开放式：在日本仍用于汽车材料的老化测试太阳光谱与氙灯光谱氙灯日晒老化机水冷式氙弧灯风冷式氙弧灯滤光镜组合Boro/Boro：模拟太阳光整个光化学区的光谱能量

2、分布Boro/SodaLime：模拟透过窗玻璃的太阳光的光谱能量分布Quartz/Boro：含有部分太阳光所没有的更短波长Quartz/Quartz：近似地球大气不能滤去的太阳光强度IR/Boro：模拟太阳光300～1000nm的光谱能量分布温度黑板温度(BPT):显示导热性良的深色试样表面温度黑标温度(BST):显示导热性差的深色试样表面温度白标温度(WST):显示导热性差的浅色试样表面温度黑板温度计黑标温度计暴露试样的表面最高温度主要依赖于光源辐照强度、辐射热的吸收、试样自身的热传导、试样与空气或与试样架之间的热传递等条件。湿度、雨、露水化学反应渗透作用溶解热冲

3、击冲刷部分材料对水分子较敏感，较容易吸湿而导致表面光泽下降。如环氧树脂、聚氨酯等。常用湿度条件：50±5%、65±5%常用模拟下雨条件：102min干燥，18min喷淋常用氙弧灯老化试验条件ASTMG155/G26非金属材料氙灯曝露试验ISO4892-2:2006MethodA荧光紫外人工加速老化原理：以荧光紫外灯为光源，模拟并强化对高分子材料老化影响最显著的紫外光谱，并适当控制温度、湿度，使在试样上同期性的产生凝露的试验。紫外光谱紫外光谱分区UV-A：315～400nm引起高分子材料老化的主要区域UV-B：280～315nm包括了能到达地球地面的最短紫外光，可被窗

4、玻璃过滤掉UV-C：100～280nm只存在于大气层之外的太空中常用灯管UVA-340灯：广泛使用在模拟户外自然老化UVA-351灯：普遍使用于模拟透过窗玻璃太阳光的老化UVB-313灯：广泛使用在汽车耐候漆的实验室筛选荧光紫外灯光谱与太阳光谱太阳光UVB-313灯管FS-40灯管太阳光UVA-340灯管常用荧光紫外老化试验条件ASTMD4329-99塑料荧光紫外曝晒试验ISO4892-3：2006MethodA太阳、氙灯与紫外光谱比较最受关注的问题5年自然老化=人工气候老化需要多长时间？目前最权威的计算方法来源：EN12608-2003：门窗制备用未增塑聚氯乙烯(

5、PVC-U)型材分类、要求和试验方法(附录C)老化时间=年太阳辐照总量×年数×60%×67%÷550÷3600----年太阳辐照总量：波长范围在300～2450nm内的各地区地面吸收的阳光年辐照总量，J/m2；----60%：波长范围在300～800nm的辐照量占总辐照量的百分数，材料正因为吸收此范围的光照而引起老化降解；----67%：温度修正系数。因在自然老化中，除了夏天，其他季节的平均气温相对较低；----550：氙灯日晒老化机使用Boro/Boro滤镜组合时，其发射的光谱波长范围在300～800nm的辐照量，W/m2；----3600：1hour=3600s

6、ec地面阳光光谱辐照度分布（出版物CIENo85:1989表4）计算过程EN12608-2003：门窗制备用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材分类、要求和试验方法(附录C)温带气候M类门窗（5年户外暴晒要求）年辐照总量：4×109J/m2老化时间=4×109×5×60%×67%÷550÷3600=4061h标准要求：4000h热带气候S类门窗（5年户外暴晒要求）年辐照总量：6×109J/m2老化时间=6×109×5×60%×67%÷550÷3600=6091h标准要求：6000h中国主要的气候类型主要假设条件1.自然气候稳定2.氙灯照射光谱稳定，且与自然太阳光光谱一致

7、3.材料老化机理一致Somethingshouldalwaysbeinmind材料的耐候性能取决于：材料本身化学结构、颜色、形状使用环境经纬度、季节、风、样品角度、背面支撑材料、周围环境条件经验表明，实验室与特定地点的大气暴晒试验结果之间的相关性只适用于特定种类和配方的材料及特定的性能，且其相关性已为过去的试验所证实了的场合。TheEnd