高分子材料的紫外光老化试验方法及标准
时间:2017-09-29 阅读:511
在GJB 150.7A中,指出了太阳光的环境效应,包括热效应和光学效应。太阳光的热效应主要由红外部分产生,与高温试验不同,太阳辐射的热效应具有方向性并产生热梯度,所以它可导致高分子材料不同部位以不同速率膨胀和收缩,从而产生内应力并破坏材料结构,材料的热膨胀系数越高,其热效应越明显。光化学效应由太阳光中紫外部分产生,这是因为紫外线波长很短,具有能引起高分子链上各种化学键断裂所需的能量。太阳光的热效应和光化效应互相促进,热可影响光化学反应速率,加速破坏作用,反过来,光化学反应可以改变材料表面粗糙度和颜色,进而影响热量的吸收和反射。
荧光紫外老化试验通过模拟、强化太阳光的紫外部分(通过紫外光耐气候试验箱来实现),并综合明暗和干湿交替过程,可较快地考核高分子材料的耐老化性能。在暗周期,荧光紫外老化试验可选择喷淋或冷凝程序,进而模拟自然环境中的降雨和凝露过程。常用标准包括:GB/T 16422.3、GB/T 14522、GB/T 16585、ASTM G154、ASTM D4329、AST D4587、ISO4892.3等。
与氙弧灯相比,荧光紫外灯的光谱分布与太阳光差别较大,但因辐射强度高,其加速性较好。另外光谱稳定性更好,使用寿命更长。现阶段常用荧光紫外灯主要有UV-A灯和UV-B灯两类,其中UV-A灯光有多种光谱分布可供选择,包括UV-A340、UV-A351、UV-A355和UV-A365,其中UV-A340可很好地模拟太阳光中短波紫外光谱(300nm-340nm)分布;而UV-B灯的能量主要集中在280nm-360nm,可引起高分子材料户外不存在的老化,模拟性较差。