氙灯试验方法及结果判定_2

汽车材料氙灯试验方法及结果判定安姆特检测机构内容介绍第一部分：测试原理与标准材料第二部分：测试仪器与试样要求第三部分：结果评估仪器与方法第四部分：测试标准与测试参数测试原理影响汽车质量的因素质量外观性能材料强度耐候性其他测试原理影响材料老化性能的主要因素光热水化学物质测试原理光降解的原理光引发：RH(高聚物)→RH*(激发态)→R·+·H链增长：R·+O2→ROO·(过氧化自由基)R00·+RH→ROOH+R·ROOH→RO·+·OHRO·+R′H→ROH+·R′链终止：R·+·R′→R-R′测试原理染料的光化学反应在光的作用下，分子吸收光子而成激化态，后者发生化学变化就构成一个光化学反应。D(染料分子)→D*(激发态)→反应产物染料的光化学反应大致可分为：分解、异构、还原-氧化、光敏等几大类。在光化学变化过程中，染料分子的发色体系发生变化或遭到破坏，便产生变色或褪色的现象。hν测试原理光强度不同光源在不同波长上的强度分布不同。RelativeEnergyWavelength——Daylight;------XenonarclampRelativeEnergyWavelength▄▄High-pressuremercuriallamp;------Carbonarclampwithglasschimney测试原理材料耐候性测试：利用氙灯模拟日光。将试样与一组蓝色羊毛标准一起在人造光源下按照规定条件暴晒，后评定色变等。12345678标准材料蓝色羊毛标准样欧洲研制和生产的蓝色羊毛标样编号为1-8，这些标样是用特定染料(表1)染成的蓝色羊毛织物，每一较高编号蓝色羊毛标样的耐光色牢度比前一编号约高一倍。标准材料标准材料蓝色羊毛标准样美国研制和生产的蓝色羊毛标样编号为L2-L9，这些标样是用CIMordantBlue1染色的羊毛和用CISolubilizedVatBlue8染色的羊毛以不同混合比特制而成的，使每一较高编号蓝色羊毛标样的耐光色牢度比前一编号约高一倍。内容介绍第一部分：测试原理与标准材料第二部分：测试仪器与试样要求第三部分：结果评估仪器与方法第四部分：测试标准与测试参数仪器介绍XenotestAlpha,AtlasXenotestBeta+,Atlas控制面板操作区域水箱操作区域氙弧灯设备温度传感器试样架氙弧灯设备--空冷式空冷式氙弧灯设备，由下列部件组件：a)光源：氙弧灯。b)滤光片。c)滤热片。由于空冷式氙弧灯设备存在降温难的问题，因此，现在多不采用此种设备。氙弧灯设备--水冷式水冷式氙弧灯设备，由下列部件组件：a)光源：光源为氙弧灯，色温为5500K～6500K。b)滤光片：包含内层和外层滤光玻璃容纳和引导冷却水流动。滤光器置于光源和试样及蓝色羊毛标样之间，使紫外光谱和部分红外光谱可稳定衰减。c)冷却系统：3级水循环通过氙灯的内外滤光玻璃之间，并经热交换装置冷却。氙弧灯设备--水冷式例：纺织品测试中的滤光片欧洲的暴晒条件：由内层红外玻璃滤光片和窗玻璃外罩组成的滤光系统。美国的暴晒条件：内层为硼硅玻璃，外层为透明钠钙玻璃。这样可阻断较低波长的光谱辐照，使到达试样上的光谱辐照与经过一般窗玻璃后的大致相等。氙弧灯设备试验设备装有一个或多个水冷式氙弧灯作为辐照源。外层滤光玻璃应在使用2000h后调换，内层滤光玻璃应在使用400h后调换，或参照仪器厂商的规定。氙弧灯设备氙灯因连续使用强度会下降，当辐照度在波长420nm处不能保持在1.1W/(m2*nm)或在300-400nm无法自动控制在42W/m2时，必须更换灯管。为了冷却氙灯，3级水以最低约380L/h的流量循环通过氙灯组件，并用安装在氙弧灯前部的混合床去离子器使水净化。其他必要组件温度传感器--用于控制试验的温度试验控制的温度通常有黑板温度（BPT）、标准黑板温度（BST）和室内仓温度。其中BPT、BST是根据试验方法来进行二选一，一般而言，BST比BPT高5-10℃。具体选择以标准而定。黑板温度是说明检测样品适用的最高温度；室内仓温度是指检测室内气体的温度，当试验时设定的黑板温度超过试样适用温度范围时，系统自动调节箱内温度来获得相应的黑板温度（BPT）。其他必要组件辐照度计：用以测量300nm-400nm或某个规定波长的暴晒辐照度。（由于试样表面的辐照度与灯光强度和灯至试样距离呈函数关系，可用辐照度计控制暴晒均匀度，辐照度计可测量在试样架平面上某一点上的辐照量。）其他必要组件对于辐照度恒定的仪器，用暴晒时间来控制暴晒辐照量,等时间暴晒应该得到提供等效的辐照：H=E3.6tH--暴晒辐照量，单位为kJ/m2E--辐照度，单位为W/m2或J/m2·st--时间，单位为h3.6--转换常数带有可设定倒计数积分器的单一滤光片辐照度计，以kJ/m2为单位，与暴晒设备一起使用，当试样达到预先设定的暴晒值时终止试验。暴晒控制其他必要组件湿度--用湿度控制样调节湿度控制标样暴晒的平均结果湿度控制标样是用红色偶氮染料染色的棉织物，其耐光色牢度为5级。其他必要组件遮盖物：为不透光材料，如薄铝片或用铝箔覆盖的硬卡纸。评定变色用灰色样卡评级灯Masks:EF**CD*AB试样要求试条尺寸：按原始试样支架最大可夹紧试验面积为准；（对“染色牢度”检验而言，试样最小尺寸与数据分析方法有关）若试样小于试样支架面积，应从侧面夹在白色的纸板上；纱线检验时，应把纱线沿着白色纸板的纵向面并排紧密地卷绕；任何型号的试验仪所用的最大试样厚度为15mm；试样必须始终有衬垫，非多层复合织物，应用一块白色PET无纺布作为衬垫。内容介绍第一部分：测试原理与标准材料第二部分：测试仪器与试样要求第三部分：结果评估仪器与方法第四部分：测试标准与测试参数结果评估方法—颜色与外观性能◆标准光源Standardlightresource•A：卤钨灯，同色异谱测试的典型白炽灯，色温2856K•D65：国际标准人工日光ArtificialDaylight,色温6500K•F02,即CWF：美国冷白商店光源CoolWhiteFluorescent，色温4150K•F11,即TL84光源：欧洲、日本、中国商店光源，色温4100K•UV：紫外灯光源Ultra-Violet，波长365nm结果评估方法—色差◆色度空间CIE1931XYZ标准色度系统CIE1976L*a*b*色度空间结果评估方法—色差◆色差：色立体上两个不同坐标的颜色间的距离结果评估方法—色差◆测量色差仪器◆测量常用的条件为10°的观测角，D65光源。结果评估方法—色差◆应用标准SAEJ1960暴露时间L*a*b*DE0h91.33-0.70+2.50--500h84.40+0.89+12.3612.221000h71.22+4.71+24.1629.980h500h1000h结果评估方法—灰卡评级◆评级用灰标忽略色相的因素，只从灰阶的变化来对样品的外观变化进行评判。常用的灰标卡：ISO105-A02AATCCEP1结果评估方法—灰卡评级PV1303标准，1000h耐候试验前后灰标等级为2级结果评估方法—灰卡评级ASTMG154标准，360h耐候试验前后灰标等级：3级灰标等级：3-4级结果评估方法—光泽度◆光泽度：样品的光泽相对于标准板的程度常用的角度：20°、60°和85°便携式光泽度计光泽度测试原理示意图结果评估方法—光泽度◆光泽测量角度应用范围60°：适用于所有色漆漆膜，但对于光泽较高或接近无光泽的色漆，20°或85°法则更为适宜；20°：适用于60°时光泽高于70单位的色漆；85°：适用于60°时光泽低于30单位的色漆；45°：应用于陶瓷、薄膜；75°：应用于纸张、建筑用塑料。结果评估方法—光泽度测试前，Gloss@60°=56经SAEJ1885168h后，Gloss@60°=4内容介绍第一部分：测试原理与标准材料第二部分：测试仪器与试样要求第三部分：结果评估仪器与方法第四部分：测试标准与测试条件主要汽车耐候测试标准内饰件老化标准SAEJ1885SAEJ2412SAEJ2212SE标准VWPV1303GMW3414FORDDVM0067-MAHONDAHESM0135Method1TOYOTATSL0601GMethodE外饰件老化标准SAEJ1960SAEJ2527SE标准VWPV3929VWPV3930HONADAHESM0135Method2测试标准与测试条件◆标准名称1.1SAEJ1885:2005AcceleratedExposureofAutomotiveInteriorTrimComponentsUsingaControlledIrradianceWaterCooledXenon-ArcApparatus(等同ISO/DIS105B06option5)(水冷可控辐照度氙弧设备汽车内饰件加速暴露测试)1.2SAEJ2412:2003AcceleratedExposureofAutomotiveInteriorTrimComponentsUsingaControlledIrradianceXenon-ArcApparatus(可控辐照度氙弧设备汽车内饰件加速暴露测试)测试标准与测试条件循环黑暗循环光照循环0.55W/m2@340nmQuartz内滤镜/TypeSborosilicate外滤镜黑板温度38℃±2℃89℃±3℃箱体温度38℃±2℃62℃±2℃相对湿度95%±5%50%±5%周期1h3.8h辐照度—◆测试条件1.1SAEJ1885:20051.2SAEJ2412:2003循环黑暗循环光照循环0.55W/m2@340nmSPDextendedUVfilter黑板温度38℃±3℃89℃±3℃箱体温度38℃±3℃62℃±3℃相对湿度95%±5%50%±5%周期1h3.8h辐照度—测试标准与测试条件1.3SAEJ2212-1933AcceleratedExposureofAutomotiveInteriorTrimComponentsUsingaControlledIrradianceAir-CooledXenon-ArcApparatus,RecommendedPracticeMarch1993(空冷可控辐照度氙弧设备汽车内饰件加速暴露测试)◆测试条件循环黑暗循环光照循环80W/m2±1W/m2@300to340nmSupraxfiltersystem黑板温度—97℃±3℃箱体温度38℃±2℃62℃±2℃相对湿度95%±5%50%±5%周期60min228min辐照度—◆结果评定：根据AATCC灰卡评级。测试标准与测试条件1.4SE标准(汽车内饰件)◆测试条件BST89℃±3℃辐照度80W/m2@300to400nm过滤系统Window-QGlass相对湿度50%±5%总辐照能量20MJ/m2、42MJ/m2、126MJ/m2测试标准与测试条件1.5VWPV1303Non-MetallicMaterialsExposureTestofPassengerCompartmentComponents(非金属车厢内件的暴露测试)◆其中常见测试条件◆不同的内饰件所需的暴露周期：2-10不等。BST100℃±3℃样品室温度65℃±3℃相对湿度20%±10%辐照度1.2W/m2@420nm过滤系统B/S(硼硅酸盐/碱石灰)或WindowGlass光谱截止点320nm每周期能量280kJ/m2或10MJ/m2测试标准与测试条件1.6GMW3414ArtificialWeatheringofAutomotiveInteriorTrimMaterials(汽车内饰件的人工老化测试)◆测试条件◆不同的内饰件所需的暴露周期：2-10不等。光源过滤系统循环CycleA(light3.8h/dark1h)CycleB(onlylight)黑标温度箱体温度Light65℃/Dark38℃65℃相对湿度