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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,光照时设备可以精确控制光照强度(0.35W/㎡~1.35W/㎡之间连续可调,夏天正午的太阳光照强度约为0.55W/㎡@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95~100%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300mm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:GB/T 164223,国家和地区:中国,适用产品:塑料
推荐条件:
UVA-340,8h光照(60,0.76W/㎡)4h冷凝(50℃);
UVA-340,8h光照(50,0.76W/㎡)0.25h喷淋,
3.75h冷凝(50)UVA-351,连续光照 0.76W/㎡,50℃
UVB-313,8h光照(70℃,0.48W/㎡)4h冷凝(50℃);
标准号:GB/T 239847,国家和地区:中国,适用产品:涂层
推荐条件:根据产品使用情况选择测试条件
标准号:GB/T 16585,国家和地区:中国,适用产品:硫化橡胶
推荐条件:根据产品使用情况选择测试条件
标准号:ISO 4892-3,国家和地区:国际,适用产品:塑料
推荐条件:
UVA-340,8h光照(60,0.76W/㎡)4h冷凝(50℃);
UVA-340,8h光照(50,0.76W/㎡)0.25h喷淋,
3.75h冷凝(50)UVA-351,连续光照0.76W/㎡,50℃
UVB-313,8h光照(70℃,0.48W/㎡)4h冷凝(50℃);
标准号ASTM G154,国家和地区:美国,适用产品:非金属
推荐条件:
UVA-340,8h光照(60℃,0.89W/㎡)4h冷凝(50℃);
UVB-313,4h光照(60℃,0.71W/㎡)4h冷凝(50℃);
UVB-313,8h光照(70,0.49W/㎡)4h冷凝(50℃);
UVA-340,8h光照(70℃,1.55W/㎡)4h冷凝(50℃)
标准号SAE J2020,国家和地区:美国,适用产品:汽车外饰材料
推荐条件:
UVB-313,8h光照(70℃,0.48W/㎡)4h冷凝(50℃);
UVA-340,8h光照(70℃,0.77W/㎡)4h冷凝(50℃)