中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品用塑料,、涂料,、橡膠材料
人工氣候加速試驗(yàn)方法 GB/T 14522-93
Cceled weathering test method for plastics,coatings and
Rubber materials used for machinery industrial products
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的人工氣候（氙燈）曝露試驗(yàn)方法參照采用標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 4892-82《塑料實(shí)驗(yàn)室光源試驗(yàn)方法》有關(guān)氙燈光源部分的內(nèi)容。
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模擬戶外濕熱自然大氣中主要因素的兩種人工氣候加速試驗(yàn)方法,；
熒光紫外線/冷凝試驗(yàn)方法（以下簡(jiǎn)稱熒光紫外線方法）,；
人工氣候（氙燈）曝露試驗(yàn)方法（以下簡(jiǎn)稱氙燈方法）。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品用塑料,、涂料,、橡膠材料不同種類(lèi)材料或同種類(lèi)不同配方材料的耐濕熱戶外氣候性能（以下簡(jiǎn)稱耐候性）比較；也可用于已知耐候性材料進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)評(píng)定試驗(yàn),。
一般試驗(yàn)可采用熒光紫外線/冷凝試驗(yàn)方法,；必要時(shí)并可用人工氣候（氙燈）曝露試驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證產(chǎn)品試驗(yàn)。
本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果,，不能簡(jiǎn)單直接地推斷材料的使用壽命,。
注：本方法引用了GB 9344塑料氙燈光源曝露試驗(yàn)方法的技術(shù)內(nèi)容。
2 術(shù)語(yǔ)
2.1 紫外線-冷凝試驗(yàn) test of fluorescent UV-Condensation type
以熒光紫外線燈作光源,，模擬并強(qiáng)化對(duì)高分子材料劣化影響zui顯著的紫外光譜,，并適當(dāng)控制溫度、濕度使在樣品上周期性的產(chǎn)生凝露的試驗(yàn),。
2.2 人工氣候（氙燈）試驗(yàn) test of exposure to artificial weathering（xenon arc lamp as light sourve）
以氙燈作光源,，模擬并強(qiáng)化到達(dá)地面的日光光譜,，并適當(dāng)控制溫度、濕度和噴水條件的試驗(yàn)。
2.3 紫外區(qū) ultraviolet regions
紫外區(qū)分UV-A波長(zhǎng)范圍為315～400nm;UV-B波長(zhǎng)范圍為280～315nm,；UV-C波長(zhǎng)＜280nm的輻照。
2.4 熒光紫外燈 fluoresvent UV lamp
是波長(zhǎng)為254nm的低壓汞燈,，由于加入磷的共存物使轉(zhuǎn)換成較長(zhǎng)的波長(zhǎng),，熒光紫外燈的能量分布取決于磷共存物產(chǎn)生的發(fā)射光譜和玻璃管的傳擴(kuò)。
2.5 輻照度 irradiance
所有波長(zhǎng)入射輻照的總量,，以W/㎡表示,。因?yàn)檩椪帐前床煌牟ㄩL(zhǎng)分布的，不同的光譜造成的光化學(xué)效應(yīng)差異很大,，所以不應(yīng)采用不同的燈源作比較,。
2.6 分光譜輻照度 spectral irradiance
表示輻照度隨波長(zhǎng)的函數(shù)，以某一波段的W/㎡表示,，通常日光的輻照度以每10nm波段的W/㎡表示,，而紫外熒光燈以每1或2nm表示，分光譜輻照度是比較具有不同能量分布光源的合適方法,。
2.7 分光譜能量分布 spectral energy distribution
是表示每一波長(zhǎng)輻照量的特性曲線,，可按功率以W/㎡,、或按能量以J表示，此特性曲線應(yīng)包括所有入射光的波段范圍,，而熒光紫外燈通常以相對(duì)的分光譜能量分布表示,，它以每一波長(zhǎng)的輻照度與峰值比較的百分率表示.
3 試驗(yàn)設(shè)備
3.1 熒光紫外線試驗(yàn)
3.1.1試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)由耐腐蝕性金屬材料制成，包含8支熒光紫外燈,，盛水盤(pán),，試驗(yàn)樣品架和溫度、時(shí)間控制系統(tǒng)及指示器
3．1．2 熒光紫外燈應(yīng)快速啟動(dòng),，燈管功率為40W,，燈管長(zhǎng)度為1220㎜，試驗(yàn)箱均勻工作區(qū)域的范圍為900×210㎜
3．1．3 除非另有規(guī)定,，熒光紫外燈的波長(zhǎng)為280～315nm,，即UV-B波長(zhǎng)范圍，相對(duì)分光輻照度的特性.
3.1.4燈安裝成四支一排,，分兩排安裝,，每排燈的燈管平行安裝，燈的中心距離為70㎜（見(jiàn)圖1）,。
3.1.5試驗(yàn)樣品應(yīng)固定安裝在距燈表面的zui近平行面50㎜的位置（見(jiàn)圖1）,。試驗(yàn)樣品和它的支架構(gòu)成箱的內(nèi)壁，它們的背面應(yīng)露于室溫的冷卻空氣中,，由于試驗(yàn)樣品和箱內(nèi)空氣的溫差,，使試驗(yàn)樣品表面的冷凝階段產(chǎn)生穩(wěn)定的曝露條件，試驗(yàn)箱應(yīng)由底部經(jīng)箱外壁和試驗(yàn)樣品的通道產(chǎn)生自然空氣對(duì)流,。
3.1.6水蒸氣由加熱箱底的盛水盤(pán)產(chǎn)生,，水深不大于25㎜，并有供水自動(dòng)控制器,，盛水盤(pán)應(yīng)定期清潔防止形成水垢,。
3.1.7試驗(yàn)箱的溫度由固定在寬75㎜、高100㎜,、厚2．5㎜黑色鋁板（以下簡(jiǎn)稱為黑板）連接的傳感器進(jìn)行測(cè)量,，該黑板應(yīng)放置于曝露試驗(yàn)的中心區(qū)域，溫度計(jì)的測(cè)量范圍為30～80℃,，容差為±1℃,，光照和冷凝階段的控制應(yīng)酬單獨(dú)進(jìn)行，冷凝階段由加熱水溫進(jìn)行控制,。
3.1.8試驗(yàn)箱應(yīng)放置于溫度為15～35℃的試驗(yàn)室內(nèi),，距離墻300㎜，并應(yīng)防止其他熱源的影響,，試驗(yàn)室內(nèi)的空氣保持強(qiáng)烈的流通,，以免影響光照和凝露條件,。
3.2 氙燈人工氣候試驗(yàn)
3.2.1氙燈發(fā)射的光源波長(zhǎng)范圍是從低于270nm直到紅外區(qū)，氙燈要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臑V光和有效冷卻,，濾去較短波長(zhǎng)射線和較多的紅外射線,，直到達(dá)試驗(yàn)樣品表面的光譜與到達(dá)地面的陽(yáng)光光譜相近似。
3．2．2 試驗(yàn)箱內(nèi)設(shè)有帶動(dòng)樣品旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)支架,，溫度、濕度,、噴水時(shí)間和氙燈功率應(yīng)可調(diào),，并設(shè)有干、濕球溫度自動(dòng)記錄裝置,。干,、濕球感溫件應(yīng)置于避光處。根據(jù)需要,，箱外可備電源穩(wěn)壓器,，箱內(nèi)設(shè)加熱器。
為了減少氙燈冷卻水污染燈和濾光罩,，冷卻水用蒸餾水或去離子水,，冷卻水采用耐水腐蝕材料制成，如不銹鋼,、塑料等,，應(yīng)避免采用鋁、銅,、鐵和青銅,。
3.2.3樣品架應(yīng)由隋性材料制成，如鋁合金,、不銹鋼或木質(zhì)材料,，鄰近樣品處避免有青銅、銅和鐵的構(gòu)件,。
4 試驗(yàn)條件
4.1 熒光紫外線試驗(yàn)
4.1.1試驗(yàn)樣品固定裝置于樣品架上,，面對(duì)熒光燈。當(dāng)試樣未將樣品架*填滿時(shí),，則需用黑板將樣品架填滿,，保持試驗(yàn)箱內(nèi)壁封閉。
4.1.2試驗(yàn)溫度,，光照時(shí)可采用50,、60、70℃三種溫度,，優(yōu)先推薦采用60℃,；冷凝階段的溫度為50℃,，溫度的容差均為±3℃。
4.1.3光照和冷凝的周期可選擇4h光照,、4h冷凝或8h光照,、4h冷凝兩種循環(huán)。
4.1.4在光照400～450h后,，每排燈管需要換一支熒光燈管,，其他燈管按照?qǐng)D4所示轉(zhuǎn)換位置，燈的有效壽命1600～1800h,。
4.1.5在更換燈管時(shí),，應(yīng)擦干盛水盤(pán)和進(jìn)行清潔，避免形成水垢,。
4.2 氙燈人工氣候試驗(yàn)
4.2.1輻射強(qiáng)度在300～890nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)為1000±200 W/㎡,；低于300nm應(yīng)不超過(guò)1 W/㎡；在掛試驗(yàn)樣品區(qū)域,，偏離應(yīng)少于10﹪,。
4.2.2試驗(yàn)箱的溫度由黑板進(jìn)行測(cè)量，黑板溫度為63±3℃,。根據(jù)需要也可以是55±3℃或比63℃更高的溫度,，但較高的溫度可能會(huì)產(chǎn)生熱老化效應(yīng)，影響試驗(yàn)結(jié)果,。
黑板的溫度應(yīng)在不噴水時(shí)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)測(cè)量讀數(shù),。
4.2.3相對(duì)濕度可選擇65﹪±5﹪、50﹪±5﹪或90﹪±5﹪三種條件,。
相對(duì)濕度應(yīng)在不噴水時(shí)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)測(cè)量讀數(shù),。
4.2.4噴水周期可選擇每隔102min噴水18min或每隔48min噴水12min。
4.2.5氙燈和濾光罩在使用過(guò)程中會(huì)逐漸老化,，沉積水垢或由其他原因,，造成輻照強(qiáng)度下降，因此必須進(jìn)行光能量監(jiān)測(cè),。在測(cè)定光能量時(shí),，光感受器應(yīng)固定在與試驗(yàn)樣品接受光能量相同的位置上，當(dāng)測(cè)得光能量有減弱或下降時(shí),，應(yīng)調(diào)節(jié)氙燈功率,，有必要時(shí)，清洗氙燈和濾光罩,，氙燈和濾光罩有一定的壽命應(yīng)按規(guī)定使用到一定時(shí)間后更換,。
5 試驗(yàn)周期
兩種試驗(yàn)方法推薦下列試驗(yàn)周期：
4、7、14,、21,、28、42,、63,、84 d.
根據(jù)試驗(yàn)樣品的性能變化速率，可適當(dāng)變更試驗(yàn)周期,；zui終期限可根據(jù)試驗(yàn)樣品性能變化達(dá)到規(guī)定值確定,，一般不大于105d。
6 試驗(yàn)樣品
一般應(yīng)根據(jù)所要測(cè)定的性能,，按有關(guān)規(guī)定制備標(biāo)準(zhǔn)樣品,，涂料試驗(yàn)樣品應(yīng)造成75㎜×150㎜×1.0～1.5㎜。如機(jī)械性能測(cè)試時(shí),，試驗(yàn)樣品應(yīng)具備足夠的數(shù)量，以保證能達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)結(jié)果,。
兩種試驗(yàn)方法尚分別具有下列要求：
6.1 熒光紫外線試驗(yàn)
6.1.1試驗(yàn)樣品的zui大厚度應(yīng)不超過(guò)20㎜,，以保證足夠的熱交換使試驗(yàn)樣品上產(chǎn)生凝露。
6.1.2對(duì)于塑料,、橡膠等條形試驗(yàn)樣品應(yīng)固定于鋁合金或其他耐腐蝕和傳遞性能好的面板上,。
6.1.3對(duì)于鋼底板的涂料試驗(yàn)樣品應(yīng)使邊緣的銹不沾污試驗(yàn)樣品的表面。
6.1.4試驗(yàn)樣品上大于1㎜的孔應(yīng)于密封,，以防止水蒸氣逸出,。
6.2 氙燈試驗(yàn)
試驗(yàn)樣品在樣品架上應(yīng)不受外來(lái)施加的壓力，為了避免因試驗(yàn)樣品暴露位置不同而造成表面受光照射強(qiáng)度的不同,，在安裝試驗(yàn)樣品時(shí),，要根據(jù)試驗(yàn)樣品的尺寸和形狀，合理地排列和固定在旋轉(zhuǎn)支架上,，并能調(diào)換位置,，如上下排調(diào)換，原地180°翻轉(zhuǎn),、上下排調(diào)換,，原地180°翻轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)四步構(gòu)成—交換循環(huán),。在交換循環(huán)內(nèi),，每一步交換時(shí)間相等。
7 試驗(yàn)樣品的性能評(píng)定
7.1 外觀的評(píng)定
對(duì)涂料主要是外觀的評(píng)定,，塑料和橡膠必要時(shí)也可進(jìn)行外觀評(píng)定,，檢查的項(xiàng)目主要是光澤、顏色變化（色差）、粉化,、斑點(diǎn),、起泡、裂紋及尺寸穩(wěn)定性等,，應(yīng)盡量用儀器進(jìn)行定量的項(xiàng)目檢測(cè),，如光澤、色差等,。
7.2 力學(xué)性能及其他性能的評(píng)定
一般橡膠材料進(jìn)行抗拉強(qiáng)度,、延伸率、硬度測(cè)量,、塑料測(cè)量沖擊強(qiáng)度,、斷裂延伸率、拉伸強(qiáng)度,、彎曲強(qiáng)度,。如必要可規(guī)定其他性能測(cè)試項(xiàng)目。
8 試驗(yàn)報(bào)告
a.試驗(yàn)方法
熒光紫外線試驗(yàn)或氙燈試驗(yàn),；
b.試驗(yàn)條件
光照時(shí)間,、冷凝或噴水時(shí)間及相應(yīng)的溫度、濕度,、熒光紫外燈的光譜或氙燈試驗(yàn)時(shí)的輻射照強(qiáng)度,；
c.試驗(yàn)時(shí)間；
d.試驗(yàn)材料名稱和型號(hào),；
e.試驗(yàn)樣品的尺寸和制備方法,；
f.試驗(yàn)設(shè)備
設(shè)備型號(hào)、規(guī)格,、氙燈試驗(yàn)時(shí)的氙燈和濾光罩類(lèi)型,；
g.試驗(yàn)結(jié)果；
h.試驗(yàn)日期和人員,。
附加說(shuō)明：
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)機(jī)械電子工業(yè)部提出,。
本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械電子工業(yè)部廣州電器科學(xué)研究所歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械電子工業(yè)部廣州電器科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草,。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人梁星才,、高仁詒
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的熒光紫外線/冷凝試驗(yàn)方法，參照采用美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)ASTM G53-84《非金屬材料曝露熒光紫外線/冷凝型試驗(yàn)方法》,。
