GB/T23457-2017標(biāo)準(zhǔn)氙弧燈實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法

GB/T23457-2017標(biāo)準(zhǔn)氙弧燈實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法
1范圍
GB/T23457-2017標(biāo)準(zhǔn)氙弧燈實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法規(guī)定了熱空氣老化、臭氧老化、人工氣候加速老化(氙弧燈、碳弧光燈、紫外熒光燈)的試驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑防水工程用的瀝青基卷材與涂料、合成高分子卷材與徐料等耐老化性能對(duì)比。其他建筑防水材料也可參照使用。
2引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí),所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
GB 250–1995評(píng)定變色用灰色樣卡
GB 730- -1998紡織品色牢度試驗(yàn) 耐 光和耐氣候色牢度藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)(eqv ISO 105-B:1994)
GB/T 3511-1983橡膠大氣老 化試驗(yàn)方法.
GB/T 16777- -1997建筑防水 涂料試驗(yàn)方法

6.人工氣候加速老化(氙弧燈)
6.1原理
用人工的方法,模擬和強(qiáng)化在自然氣候中受到的光、熱、氧,濕氣、降雨為主要老化破壞的環(huán)境因素，特別是光,以加速材料的老化。按標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)評(píng)定性能變化,從而獲得近似于自然氣候的耐候性。
6.2試驗(yàn)裝置
6.2.1試驗(yàn)箱 的中心安裝光源-氙燈,箱內(nèi)有一個(gè)安裝試樣架的轉(zhuǎn)鼓，設(shè)有氙燈功率、溫度、濕度、噴水周期等指示及自控裝置，干濕球溫度自動(dòng)記錄儀及計(jì)時(shí)器。箱體有一個(gè)控制循環(huán)空氣的調(diào)節(jié)器,用來(lái)調(diào)節(jié)黑板溫度和排出箱內(nèi)的臭氧。根據(jù)需要,箱上還設(shè)有光照周期開(kāi)關(guān)。
6.2.2氙燈
氙燈是試驗(yàn)光源,其光譜的波長(zhǎng)從270 nm以下短波紫外區(qū),經(jīng)可見(jiàn)光譜擴(kuò)展到紅外區(qū)。氙燈發(fā)出的輻射要經(jīng)過(guò)濾光,濾掉較短的紫外光波,并盡可能濾掉紅外光波,使達(dá)到試樣表面的光譜極接近太陽(yáng)光的光譜,與表4的光譜能量分布一致。建議選擇波長(zhǎng)在290 nm至800 nm間的輻照度為550 W /m2.

氙燈和濾光罩的使用期按該產(chǎn)品的技術(shù)要求定期更換。建議氙燈冷卻水用蒸餾水或去離子水。輸水管采用塑料或不銹鋼等耐水腐蝕材料制成,避免采用鐵、銅和錳等金屬。氙燈要定期清洗污漬以達(dá)到規(guī)定的輻射強(qiáng)度和黑板溫度的要求。
6.2.3試樣架
試樣架用來(lái)安放試樣和安裝規(guī)定的傳感裝置。試樣架與光源的距離應(yīng)能使試樣表面所受到的光譜輻照均勻和在允許偏差以內(nèi)。規(guī)定的傳感裝置可用于監(jiān)控輻照功率和調(diào)節(jié)發(fā)光使輻照波動(dòng)最小。
6.2.4潤(rùn)濕裝置
潤(rùn)濕裝置給試樣曝露面提供均勻的噴水或凝露。可使用噴水管或冷凝水蒸氣的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)噴水或凝躇。
6.2.5控濕裝 置
控濕裝置控制和測(cè)量試驗(yàn)箱內(nèi)空氣的相對(duì)濕度.它由放置在試驗(yàn)箱空氣流中,但又避免直接輻射和噴水的傳感器來(lái)控制。
6.2.6溫度傳 感器
溫度傳感器用于測(cè)量和控制試驗(yàn)箱內(nèi)空氣的溫度,并可感測(cè)和控制規(guī)定的黑板傳感器的溫度。
不同型號(hào)的設(shè)備使用同一種黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)(見(jiàn)6.2.6.1)或使用各自的一種黑板溫度計(jì)(見(jiàn)6.2.6.2)。溫度計(jì)應(yīng)安裝在試樣架上,使它接受的輻射和冷卻條件與試樣架上試樣表面所接受的相同。
溫度計(jì)也可安裝在與試樣距離不相同的另一固定位置上,并進(jìn)行校定,以得出該溫度計(jì)與試樣處于相同距離時(shí)的溫度。

6.2.6.1黑標(biāo)準(zhǔn) 溫度計(jì)
當(dāng)黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與試樣在試樣架同- -位置受到輻射時(shí),黑標(biāo)準(zhǔn)溫度近似于導(dǎo)熱性差的深色試樣的溫度。這種溫度計(jì)是由長(zhǎng)70mm、寬40mm、厚1mm的平面不銹鋼制成。平板朝向?qū)庠吹囊幻?涂上一種耐老化的黑色平光涂層。涂覆后的黑板至少吸收2500nm以內(nèi)總?cè)松涔馔康?5%。用鉑電阻傳感器測(cè)量平板溫度。傳感器安裝在背向光源的一面,并與平板中心有良好的熱接觸。金屬板的這一面用5 mm厚的,有凹槽的聚偏二氟乙烯(PVDF)底座固定,使它僅在傳感器范圍形成空間。傳感器與PVDF平板凹槽之間的距離約1mm。PVDF板的長(zhǎng)度和寬度必須足夠大,以確保在試樣架上安裝黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)時(shí),金屬板與試樣架之間不存在金屬接觸。試樣架上的金屬支架與金屬板的邊緣至少相距4 mm。
為了測(cè)定試樣表面的溫度范圍及更好地控制設(shè)備的輻照度和試驗(yàn)條件,建議除使用黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)外,還增加使用白標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)。白標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)設(shè)計(jì)相同,它用耐老化的白色涂層代替黑色平光涂層。白色涂層比黑色平光涂層在300~1 000 nm范圜內(nèi)的吸收至少降低90%,在1 000~2500nm范圍內(nèi)至少降低60%。
6.2.6.2黑板 溫度計(jì)
黑板溫度計(jì)仍受到廣泛應(yīng)用,但各種型號(hào)的設(shè)備所使用的黑板溫度計(jì)在設(shè)計(jì)上已有許多發(fā)展變化。
黑板溫度計(jì)是使用一種非絕熱的黑色金屬板底座,這就是黑板溫度計(jì)與黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的本質(zhì)區(qū)別.在規(guī)定的操作條件下,黑板溫度計(jì)的溫度低于6.2.6.1中黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)所顯示的溫度。有一種使用的黑板溫度計(jì)是由一塊長(zhǎng)約150 mm、寬約70 mm、厚約1 mm的平面不銹鋼制成。平板對(duì)光源的一-面涂上一層黑色平光涂層。涂覆后的黑板至少吸收2500 nm以內(nèi)總?cè)松涔馔╰的90%。平板溫度的測(cè)量是通過(guò)-一個(gè).位于板的中心并與黑板的對(duì)光面牢固連接的、已徐黑的桿狀雙金屬盤(pán)式傳感器來(lái)進(jìn)行,或是通過(guò)測(cè)溫電阻傳感器來(lái)進(jìn)行。對(duì)于尺寸不同、傳感元件不同和傳感元件固定方式不同的黑板溫度計(jì)應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。黑板溫度計(jì)在試樣架上安裝的形式也應(yīng)說(shuō)明。
6.2.7程 控裝置
設(shè)備應(yīng)有控制試樣濕潤(rùn)或非濕潤(rùn)時(shí)間程序及輻射或非輻射時(shí)間程序的裝置。
6.2.8輻射測(cè)量?jī)x設(shè)備可任選測(cè)量試樣表面輻照度E和輻照量H的方法。
輻射儀用一個(gè)光電傳感器來(lái)測(cè)量輻照度和輻照量。光電傳感器的安裝必須使它接受的輻射與試樣，表面接受的相同。如果光電傳感器與試樣表面不處于同一位置，就必須有一個(gè)足夠大的觀測(cè)范圍,并校定它處于試樣表面相同距離時(shí)的輻照度。

輻射儀必須在使用的光源輻射區(qū)域校定。并按生產(chǎn)廠的推薦檢查校定,且每年至少進(jìn)行-次全面的校定。
當(dāng)進(jìn)行輻照度測(cè)量時(shí),必須報(bào)告有關(guān)雙方商定的波長(zhǎng)范圍.通常使用300~400nm或300~800nm范圍內(nèi)的輻照度。一些裝置也可供測(cè)量特定波長(zhǎng)(如340nm)的輻照度。
注:直接比較人工氣候加速設(shè)備與自然氣候老化的輻照量,最好使用相間的輻射測(cè)量?jī)x。
6.2.9指示或記錄裝置
為了滿足特定試驗(yàn)方法的要求,試驗(yàn)箱需有指示或記錄以下操作要素的裝置。
a)電源電壓、燈電壓、燈電流;
b)試驗(yàn)箱空氣溫度、黑標(biāo)準(zhǔn)溫度或黑板溫度;
c)試驗(yàn)箱相對(duì)濕度、噴水或凝露周期、水的質(zhì)量;
d)輻照度和輻照量;
e)曝露時(shí)間(輻照時(shí)間或總曝露時(shí)間)。
試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)說(shuō)明試驗(yàn)箱溫度和濕度的測(cè)量精度。
6.3試驗(yàn)條件
黑標(biāo)準(zhǔn)溫度:65C士3C,相對(duì)濕度:65%士5%。噴水時(shí)間:18min士0.5min,兩次噴水之間的干燥

間隔:102 min士0.5 min。
如果使用水噴淋,規(guī)定的溫度是指不噴水最后階段的溫度。若溫度計(jì)在一個(gè)短循環(huán)內(nèi)不能達(dá)到平衡,則規(guī)定的溫度就要在未噴水時(shí)建立.并且在報(bào)告中注明在干燥循環(huán)中達(dá)到的溫度。如果使用黑板溫度計(jì),則在試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)注明:溫度計(jì)型號(hào)、試樣架上的安裝方式、使用溫度。.
6.4試驗(yàn)步驟
6.4.1試樣 安裝
除另有規(guī)定,試樣–般按自由狀態(tài)安裝在試樣架上,應(yīng)避免試樣受外應(yīng)力的作用。試樣架固定在試驗(yàn)箱的轉(zhuǎn)鼓上時(shí),試樣的曝露面要對(duì)正光源,試樣工作區(qū)面積要完全曝露在有效的光源范圍,并且要方便調(diào)換試樣的位置。
在與氙燈軸平行的試樣架上,任意兩點(diǎn)的試樣表面輻照度的變化不應(yīng)超過(guò)10%,否則應(yīng)定期調(diào)換試樣位置,使其在每一位置都得到相等的輻照度。
6.4.2曝露 試驗(yàn)
開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)箱,調(diào)好規(guī)定的試驗(yàn)條件,并記錄開(kāi)始曝露時(shí)間。在整個(gè)曝鏤期間要保持規(guī)定的試驗(yàn)條件恒定。
放人或取出試樣時(shí),不要觸摸或碰撞試樣表面。
6.4.3輻射最 的測(cè)定.
輻射量的測(cè)定有兩種方式:
a)連續(xù)測(cè)定:用積算照度計(jì)連續(xù)測(cè)定累計(jì)總輻射量。
b)間斷測(cè)定:用輻射計(jì)測(cè)定-段曝躇時(shí)間的輻射量,再求出總的輻射量。
測(cè)定時(shí)將感光器固定在適當(dāng)位置上,使感光器所測(cè)得的輻射值相當(dāng)于試樣位置.上的輻射值。輻射量也可以用其他物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。
6.4.4試驗(yàn) 周期
試驗(yàn)期限應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)決定,以某-規(guī)定的曝露時(shí)間或輻射量,或性能降至某一規(guī)定值時(shí)的曝露時(shí)間或輻射量。通常可選720 h(累計(jì)輻射能量1 500 M]/m2)或更長(zhǎng)。
6.4.5性能測(cè)定

按預(yù)定試驗(yàn)周期從試驗(yàn)箱中取出試樣進(jìn)行各項(xiàng)性能的測(cè)定。
6.4.5.1外觀檢測(cè)
用目測(cè)或儀器檢測(cè)試樣表面,評(píng)定曝鱷后試樣表面顏色或其他外觀變化。試樣外觀檢測(cè)的方法,按
GB/T 3511進(jìn)行。
6.4.5.2其他性能測(cè)試
按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定進(jìn)行。
6.5試驗(yàn)結(jié) 果
試樣老化后的試驗(yàn)結(jié)果可用試樣曝露至某一時(shí)間或輻射量時(shí)的外觀變化程度或性能變化率表示，
也可用試樣性能變化至某-規(guī)定值所需的曝諤時(shí)間或輻射量表示。
6.5.1試樣外觀變 化程度分0~4級(jí),按5.5.1的規(guī)定進(jìn)行評(píng)定。
6.5.2試樣性能變化可按外觀、拉伸性能變化率、低溫柔度或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。
6.6試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告包括如下內(nèi)容:
a)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵?
b)采用本標(biāo)準(zhǔn)名稱及代號(hào):
c)試樣名稱、規(guī)格和數(shù)量;
d)試驗(yàn)箱型號(hào)、氙燈型號(hào)和過(guò)濾光罩的類型;
e)輻射強(qiáng)度、黑板溫度和相對(duì)濕度;

f)降雨周期和水的pH值;
g)測(cè)定輻射量的方法和所測(cè)波長(zhǎng)范圍;
h)試驗(yàn)時(shí)間和期限;
i)測(cè)試項(xiàng)目和試驗(yàn)結(jié)果;
j)試驗(yàn)者及其他。