UV老化试验是一种用人造光源来模拟太阳光的紫外波段,从而验证有机涂层、塑料、橡胶等高分子材料抗环境老化能力的试验方法。
UV老化试验设备可以设置光照、冷凝和喷淋三种老化模式。
光照阶段:模拟自然环境中的白天,光照时设备可以**控制光照强度(0.35W/m2~1.35W/m2之间连续可调,夏天正午的太阳光照强度约为0.55W/m2@340nm)和试验温度(50℃~85℃连续可调),以便模拟产品的各种使用环境,满足不同地区和行业的测试要求;
冷凝阶段:模拟夜晚样品表面结雾的现象,冷凝阶段关闭荧光紫外灯(黑暗状态),只控制试验温度(40~60℃可调),样品表面湿度为95~****RH;
喷淋阶段:通过向样品表面持续喷水来模拟下雨的过程。
由于人工紫外加速老化试验条件比自然环境严酷得多,可以在几天或几周内模拟再现自然环境中几年才能发生的老化损坏。
材料老化包括褪色、强度降低、开裂、粉化、涂层脱落等。
另外,根据光谱分布的不同,可将荧光紫外灯管分为UVA和UVB灯管,其中UVA灯管发射300nm以下的光能低于总输出光能的2%,而UVB灯管发射300nm以下的光能大于总输出光能的10%。
常用的UV老化灯管有UVA-340、UVA-313和UVB-313灯管三种:
UVA-340灯管的光谱分布和户外太阳光的紫外波段相近,一般用于常规户外产品的光老化试验;
UVA-351可以模拟透过玻璃窗户的太阳光,主要用室内产品的老化测试;
UVB-313的条件最为严格,仅用于耐久性材料(如屋顶材料或一些外用涂料)的测试。
针对不同的产品,各个国家或地区制定了不同的UV老化测试标准,常见的测试标准有:
标准号 | 国家或地区 | 适用产品 | 推荐条件 |
GB/T 16422.3 | 中国 | 塑料 | UVA-340,8h光照(60℃,0.76W/m2)4h冷凝(50℃);UVA-340,8h光照(50℃,0.76W/m2)0.25h喷淋,3.75h冷凝(50℃)UVA-351,连续光照,0.76W/m2,50℃UVB-313,8h光照(70℃,0.48W/m2)4h冷凝(50℃); |
GB/T 23987 | 中国 | 涂层 | 根据产品使用情况选择测试条件 |
GB/T 16585 | 中国 | 硫化橡胶 | 根据产品使用情况选择测试条件 |
ISO 4892-3 | **** | 塑料 | 与GB/T 16422.3等同 |
ASTM G154 | 美国 | 非金属 | UVA-340,8h光照(60℃,0.89W/m2)4h冷凝(50℃);UVB-313,4h光照(60℃,0.71W/m2)4h冷凝(50℃);UVB-313,8h光照(70℃,0.49W/m2)4h冷凝(50℃);UVA-340,8h光照(70℃,1.55W/m2)4h冷凝(50℃); |
SAE J2020 | 美国 | 汽车外饰材料 | UVB-313,8h光照(70℃,0.48W/m2)4h冷凝(50℃);UVA-340,8h光照(70℃,0.77W/m2)4h冷凝(50℃); |
温馨提示:由于产品本身特征和使用环境的不同,暂无任何标准或**机构给出人工模拟老化时间和产品实际能使用时间之间的换算关系,老化测试条件和时间须由产品供需双方协商确定。
根据经验,对于户外产品很多厂家选择用人工模拟试验3~7天来模拟实际使用一年。