長(zhǎng)期以來,人工加速老化和自然老化測(cè)試結(jié)果間的相關(guān)性問題一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點(diǎn)。一般來說,工業(yè)上要求快速地得出老化測(cè)試結(jié)果,同時(shí)要求實(shí)驗(yàn)室人工加速老化和自然老化測(cè)試結(jié)果間有較好的相關(guān)性,然而實(shí)際上這兩個(gè)要求是相互矛盾的。人工加速老化方法使用比實(shí)際環(huán)境更高的測(cè)試溫度、更短波長(zhǎng)光源、更大的輻照強(qiáng)度,在加速材料老化進(jìn)程的同時(shí),降低了與自然條件材料老化結(jié)果的相關(guān)性。
紫外老化試驗(yàn)機(jī)配備的UVA-340燈管提供了一個(gè)新的解決方案。UVA-340紫外燈光源能很好地模擬太陽(yáng)光譜中短波紫外光(<365nm部分)。由于UVA-340紫外燈光源所模擬的太陽(yáng)短波紫外光通常是引起聚合物破壞的主要原因,理論上這種方法的測(cè)試結(jié)果和戶外自然老化的相關(guān)性較好。我司上海千實(shí)精密機(jī)電科技有限公司可提供紫外老化試驗(yàn)機(jī),歡迎有需求的客戶電詢。為了驗(yàn)證這一點(diǎn),我們針對(duì)戶外自然曝曬和使用UVA-340紫外光源人工加速老化的相關(guān)性進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)驗(yàn)選用了環(huán)氧涂料、聚氨酯涂料以及聚酯涂料,分別進(jìn)行戶外自然曝曬和紫外人工加速老化實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)中樣品光澤和顏色的變化。
1.戶外自然曝曬實(shí)驗(yàn)
由于各地戶外自然曝曬的情況很不相同,為了準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),這里選擇了三種不同的典型氣候類型:亞熱帶氣候(佛羅里達(dá)的邁阿密)、沙漠氣候(亞利桑那的鳳凰城)和美國(guó)北方工業(yè)型氣候(俄亥俄州的克里夫蘭)。
戶外自然曝曬嚴(yán)格按照ASTM G7《非金屬材料的戶外自然曝曬試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。被測(cè)試樣的背板為厚1.6mm的夾板,試樣架45°,朝南。
2.人工加速老化實(shí)驗(yàn)
人工加速老化測(cè)試按照ASTM G154《非金屬材料的紫外老化測(cè)試方法》執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)設(shè)備為紫外加速老化試驗(yàn)機(jī)。該試驗(yàn)箱具有閉環(huán)反饋回路系統(tǒng)控制,可設(shè)定并控制UV光輻照強(qiáng)度。試驗(yàn)使用UVA-340紫外燈管,光強(qiáng)峰值為343nm,截止點(diǎn)為295nm。為了排除不同溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,測(cè)試溫度統(tǒng)一設(shè)定在50℃。
實(shí)驗(yàn)分別在三種不同的循環(huán)條件下測(cè)試:
條件1:4h紫外光照射,4h冷凝;UVA-340燈管的輻照點(diǎn)控制在0.83W/(m2·nm)@340nm;整個(gè)測(cè)試循環(huán)溫度控制在50℃。本測(cè)試循環(huán)中紫外的輻照強(qiáng)度相當(dāng)于夏天正午的太陽(yáng)光照。
條件2:4h紫外光照射,4h冷凝;UVA-340燈管的輻照點(diǎn)控制在1.35W/(m2·nm)@340nm;整個(gè)測(cè)試循環(huán)溫度控制在50℃。條件2與條件1基本類似,但輻照度更強(qiáng)。
條件3:4h紫外光照射(100%紫外輻照,無(wú)冷凝,無(wú)暗周期);UVA-340燈管的輻照點(diǎn)控制在1.35W/(m2·nm)@340nm;整個(gè)測(cè)試循環(huán)溫度控制在50℃。
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