UV老化試驗是一種用人造光源來模擬太陽光的紫外波段,從而驗證有機涂層、塑料、橡膠等高分子材料抗環境老化能力的試驗方法。
UV老化試驗設備可以設置光照、冷凝和噴淋三種老化模式。
光照階段:模擬自然環境中的白天,光照時設備可以精確控制光照強度(0.35W/㎡~1.35W/㎡之間連續可調,夏天正午的太陽光照強度約為0.55W/㎡@340nm)和試驗溫度(50℃~85℃連續可調),以便模擬產品的各種使用環境,滿足不同地區和行業的測試要求。
冷凝階段:模擬夜晚樣品表面結霧的現象,冷凝階段關閉熒光紫外燈(黑暗狀態),只控制試驗溫度(40~60℃可調),樣品表面濕度為95~100%RH;
噴淋階段:通過向樣品表面持續噴水來模擬下雨的過程。
由于人工紫外加速老化試驗條件比自然環境嚴酷得多,可以在幾天或幾周內模擬再現自然環境中幾年才能發生的老化損壞。材料老化包括褪色、強度降低、開裂、粉化、涂層脫落等。
另外,根據光譜分布的不同,可將熒光紫外燈管分為UVA和UVB燈管,其中UVA燈管發射300nm以下的光能低于總輸出光能的2%,而UVB燈管發射300mm以下的光能大于總輸出光能的10%。常用的UV老化燈管有UVA-340、UVA-313和UVB-313燈管三種:
UVA-340燈管的光譜分布和戶外太陽光的紫外波段相近,一般用于常規戶外產品的光老化試驗;
UVA-351可以模擬透過玻璃窗戶的太陽光,主要用室內產品的老化測試
UVB-313的條件最為嚴格,僅用于耐久性材料(如屋頂材料或一些外用涂料)的測試。
針對不同的產品,各個國家或地區制定了不同的UV老化測試標準,常見的測試標準有:
標準號:GB/T 164223,國家和地區:中國,適用產品:塑料
推薦條件:
UVA-340,8h光照(60,0.76W/㎡)4h冷凝(50℃);
UVA-340,8h光照(50,0.76W/㎡)0.25h噴淋,
3.75h冷凝(50)UVA-351,連續光照 0.76W/㎡,50℃
UVB-313,8h光照(70℃,0.48W/㎡)4h冷凝(50℃);
標準號:GB/T 239847,國家和地區:中國,適用產品:涂層
推薦條件:根據產品使用情況選擇測試條件
標準號:GB/T 16585,國家和地區:中國,適用產品:硫化橡膠
推薦條件:根據產品使用情況選擇測試條件
標準號:ISO 4892-3,國家和地區:國際,適用產品:塑料
推薦條件:
UVA-340,8h光照(60,0.76W/㎡)4h冷凝(50℃);
UVA-340,8h光照(50,0.76W/㎡)0.25h噴淋,
3.75h冷凝(50)UVA-351,連續光照0.76W/㎡,50℃
UVB-313,8h光照(70℃,0.48W/㎡)4h冷凝(50℃);
標準號ASTM G154,國家和地區:美國,適用產品:非金屬
推薦條件:
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℃)
標準號SAE J2020,國家和地區:美國,適用產品:汽車外飾材料
推薦條件:
UVB-313,8h光照(70℃,0.48W/㎡)4h冷凝(50℃);
UVA-340,8h光照(70℃,0.77W/㎡)4h冷凝(50℃)