GBT 164223-2022 英文版

　　本文件规定了试样在配置荧光紫外辐射、热和水的试验设备中进行暴露的试验方法,该试验设备模

　　拟总日辐射或透过窗玻璃太阳辐射的实际使用环境,使材料在暴露过程中产生类似自然老化的效果。

　　本文件适用于塑料试样在受控环境条件(温度、湿度和/或水)下暴露于荧光紫外灯的实验室人工加

　　注:色漆、清漆以及其他涂料的荧光紫外灯暴露试验方法见GB/T 23987-2009。

　　4.1 在遵循制造商关于灯的维护和/或轮换建议时,荧光紫外灯可用于模拟总日辐射光谱中短波紫外

　　4.2 在受控环境下,试样暴露于不同的紫外辐射、温度及潮湿(见4.4)条件中。

　　4.4 润湿通常是由水蒸气冷凝在试验样品的暴露面或者用软化水/去离子水喷洒试验样品而产生。

　　4.6 建议将一种已知性能的相似材料(对照物)与试验样品同时暴露来提供比对试验。

　　4.7 试样暴露于不同类型的仪器或灯下所得到的结果不宜进行比较,除非在用于材料测试的设备间已

　　5.1.1 荧光紫外灯是指发射光谱中紫外区域(即400nm以下)的辐射至少占总辐射输出80%的荧光

　　---UVA-340(1A型)荧光紫外灯:这种灯在300nm 以下的辐射低于总辐射输出的1%,并在

　　---UVA-351(1B型)荧光紫外灯:这种灯在310nm 以下的辐射低于总辐射输出的1%,并在

　　353nm处有发射峰峰值,用来模拟经窗玻璃后太阳辐射的紫外部分,通常被称作UVA-351灯

　　(见表2)。图 A.2是典型的 UVA-351(1B型)荧光紫外灯与经窗玻璃过滤后太阳辐射在

　　---UVB-313(2型)荧光紫外灯:这种灯在300nm 以下的辐射大于总辐射输出的10%,并在

　　313nm处有发射峰峰值,通常被称作UVB-313灯(见表3)。图A.3是两种典型的荧光紫外灯

　　比图。UVB-313(2型)灯只可在相关方协商同意的情况下使用,且协商意见应在试验报告中注明。

　　---由四种紫外灯组装的组合灯:把四种不同类型的紫外灯配置合适的滤光器组合成套使用。见图A.4。

　　注1:UVB-313(2型)灯在313nm汞线附近出现峰值并能发射低至λ=254nm的辐射,这种光谱分布能引发试样

　　注2:CIE85叙述了不同大气条件下的太阳光谱辐照度。本文件采用的基准总日辐射来自于CIE85:1989中表4。

　　5.1.2 除非另有说明,应使用UVA-340(1A型)灯来模拟总日辐射中的紫外辐射(见表4,方法A)。除

　　非另有说明,应使用UVA-351(1B型)灯来模拟经窗玻璃后太阳辐射的紫外辐射(见表4,方法B)。可

　　5.1.3 荧光灯会随着持续使用而显著老化。如果未使用自动辐照度控制系统,则按照设备制造商给出

　　5.1.4 辐照度的均匀性应符合ISO 4892-1的规定。当暴露区域的辐照度低于辐照度峰值的90%时,

　　暴露试验箱的设计可不同,但应由惰性材料制成,并且提供符合ISO 4892-1要求的均匀的辐照度,

　　推荐使用辐照仪来进行辐照度控制。辐照仪应符合ISO 4892-1中的要求。如果未使用自动辐照

　　试样可在凝露或喷淋方式下进行润湿暴露。表4给出了使用凝露或喷淋的具体试验条件。如果使

　　试验箱应按规定条件在试验样品的正面安装间歇凝露或间歇喷淋的装置。凝露或喷淋应使试样表

　　在凝露循环开始至少1h后检查试验箱内的试样,确认试样上形成了明显的凝露。这样的目视检

　　d) 隔热材料的试样过厚,或可阻碍室内空气进行必需的冷却以形成凝露。例如:厚度为25mm的试样,设

　　喷洒到试样表面水的要求:电导率应低于5μS/cm,不溶物含量小于1mg/L,在试样表面不留下可

　　见的污迹或沉积物,二氧化硅的含量应低于0.2mg/L。可利用去离子与反渗透系统相结合来制备符合质量要求的水。

　　试样架应由不会对暴露结果产生影响的惰性材料制成。背衬的存在及背衬所用材料能影响试样的

　　除非另有规定,按表4所示控制紫外辐照度水平。也可由相关方商定,使用其他的辐照度水平。应

　　与太阳辐射、氙弧灯和碳弧灯相比,荧光紫外灯发射的可见辐射和红外辐射相对较弱。不同于太阳

　　辐射,荧光紫外设备中的试样表面主要靠热空气通过样板的对流作用来加热。因此,黑板温度计、黑标

　　温度计、试样表面以及试验箱内空气的温度差一般小于2℃,不必对ISO 4892-1推荐的白标温度或白

　　表4列出了规定的黑板温度,以便参考。经相关方商定,可用黑标温度计代替黑板温度计。

　　注:试样的表面温度是一个极重要的暴露参数。通常,聚合物的降解过程随着温度升高而加快。加速暴露试验所

　　试验箱运行中,如果使用凝露周期,对温度的要求适用于凝露周期中的平衡状态;如果使用喷淋周

　　期,对温度的要求适用于干周期末期;如果在一个较短的循环中温度无法达到稳定,应在未喷淋的情况

　　表4中大部分的循环条件包括有高湿度和/或在试样表面产生凝露的暗周期。可使用更复杂的循环。

　　表4给出了使用UVA-340灯的人工加速气候老化(方法A)、使用UVA-351灯的窗玻璃后太阳紫

　　外辐射(方法B)和使用UVB-313灯的人工加速气候老化(方法C)进行试验的多组暴露循环条件。

　　在每次试验中,推荐对每种待检材料暴露至少三个平行试样以便对结果进行统计评估。

　　以不受任何外加应力的方式将试样固定在设备中的试样架上。在每个试样上作不易消除的标记,

　　且作标记的位置不影响后续的试验。为便于检查,可制定试验样品的位置分布图。

　　对用于测定颜色和外观变化的试样,需要对相邻的暴露部分和非暴露部分进行比较时,可在整个试

　　验过程中用不透明的遮盖物遮住试验样品的一部分。该方法虽有利于检查暴露试验的进度,但试验报

　　在试样放入试验箱内前,确保设备在所需的条件下(见第7章)运行。设置设备参数,使其在整个暴

　　露周期中按选定的试验条件持续运行。所选试验条件应由相关方商定且在设备可用的条件范围内。在

　　整个暴露过程中保持试验条件不变,并应减少检修设备和检查试样导致的试验中断。

　　试验样品按规定的暴露周期进行暴露,如果需要,将辐照仪与试验样品同时暴露。为确保所有试样

　　暴露期间应力的均匀性,建议按ISO 4892-1的规定在暴露过程中对试样进行换位。

　　如有必要取出试验样品做定期检查,应小心不要触碰测试面或对测试面做任何改变。检查后,应将

　　可校准用于测量窄带(如340nm处)或者宽带(如290nm~400nm范围内)的紫外辐照仪。

　　当试验样品按辐照量进行暴露时,其暴露周期用暴露面单位面积上的辐射能表示。选用波长范围

　　为290nm~400nm的紫外辐照仪,暴露周期的单位用焦耳每平方米(J/m2)表示;或者选用定值波长的

　　紫外辐照仪(如340nm),暴露周期的单位用焦耳每平方米纳米 [J/(m2·nm)]表示。通用国际单位1J=1Ws。

　　暴露试验可使用多种荧光紫外灯,本附录描述了以1A型、1B型或2型为代表的灯,这三种灯可在

　　制造商处购得并清晰地标识型号为 UVA-340、UVA-351或 UVB-313。除此以外,也可使用其他类型

　　的灯进行暴露试验。宜根据具体的应用要求确定所需使用的灯型。本附录所讨论的灯,差异在于发出

　　紫外辐射时产生的光谱的绝对发射能及其对应波长。灯的辐照度或光谱差异或可导致暴露结果的显著

　　对于未安装辐照度控制装置的试验设备,实际的辐照度水平会根据所用灯的类型、灯的制造商、灯

　　的使用期限、试样与排灯间的距离以及暴露室内的空气温度而不同。对于具有反馈回路控制辐照度的

　　注:UVA-340(1A型)灯与UVA-351(1B型)灯具有不同的光谱辐照度分布,能产生很不相同的试验结果。

　　2 ---上面的是典型UVB-313(2型)灯的光谱辐照度曲线灯的光谱辐照度曲线 四种不同类型的灯组合使用

　　辐射光谱辐照度的最佳辐射源。然而用不同的适宜的荧光粉制成的荧光灯通过组合,能增强在350nm

　　以上直至420nm光谱范围内的光谱辐照度,见表A.1。足够数量(超过12盏)的灯宜以紧密间隔的方

　　式布置安装,通过对不同类型的灯的适当定位能实现均匀的辐射区域,此外使用有漫射区的滤光板能改

　　图A.4是通过四种紫外灯组合使用能实现的光谱分布,这些灯的峰值波长分别为313nm、

　　340nm、365nm和420nm,并配置合适的高通波长滤光器。这种光谱适用于那些对较长波长的紫外辐