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户外灯具的紫外线耐久性实验办法

 
对于户外灯具来讲,其运用的塑性材料在遭受大气中的阳光辐射、气体、水分、温度等作用时,材料特性会逐步劣化,首要表现为褪色、发黄、变色、失光、变含糊、氧化、脱皮、龟裂、分层、粉化、脆化及强度下降等现象。其间大气辐射中的紫外线辐射能损坏聚合物的化学键,终究形成聚合物化学性质改动和机械功能下降,是形成材料老化的首要要素。因而,对涂料、塑料、橡胶、油漆等材料的耐光性进行实验,是户外灯具的一项重要检测手法。
 
1. 耐光性实验的分类
耐光性实验分类较多,挑选哪种办法取决于要测验的材料、材料的终究运用场合、所关心的材料遭损坏的形式以及测验周期和本钱等要素。国内外遍及选用的耐光性实验办法有以下几种:
 
1.1 天然阳光曝露
天然环境老化实验办法是国内外广泛选用的办法,实验成果更符合实践运用情况,所需的费用较低并且易于操作。可是,这种办法的实验周期太长,影响改善产品设计的进度。一起,实验场所的气候不可能年年不变,实验成果的再现性也不太抱负。
 
1.2 氙弧灯照耀
氙弧辐射实验能发生紫外光、可见光和红外光,是最能模仿全太阳光谱的实验,是国内外广泛选用的人工加快气候老化实验办法。运用氙弧灯照耀进行耐光性实验时,有必要装置不同的过滤器来取得合适的光谱散布,发生不同的光能散布,以满意不同的测验需求。因为氙弧灯的光谱安稳性比紫外线荧光灯更差,其光谱能量散布会随时刻改动,降低了实验成果的重现性。该办法首要用于轿车、涂料、油漆、印刷包装、颜料、纺织物、房顶材料、橡胶、塑料、涂层等材料的实验。
 
1.3 紫外线荧光灯照耀
紫外线荧光灯在电学原理上与照明用荧日光灯类似,但能发生更多的紫外光,可用来模仿太阳光对材料的损坏性作用。运用紫外光老化实验的一起,还能够经过冷凝或喷淋的办法模仿湿气影响。因为紫外线荧光灯的光谱能量散布不会随时刻改动,所以实验成果具有较高的重现性。
 
2. 实验规范
塑性材料在户外灯具中一般作为外表涂层、光学透镜、密封部件或装饰部件运用,经过对这些材料的耐光性实验,能够评价户外灯具材料的耐用功能,猜测产品将在户外遭受的改动,为材料挑选和改善供应技能数据。现在,各国及职业安排针对非金属材料的荧光紫外线露出实验拟定了不同的规范规范,灯具职业常常涉及到的几个规范如下:
ASTM G 154-2012 Standard Practice for Operating Fluorescent Ultraviolet (UV) Lamp Apparatus for Exposure of Nonmetallic Materials
ISO 4892.3-2016 Plastics -- Methods of exposure to laboratory light sources -- Part 3: Fluorescent UV lamps
ISO11507-2007 Paints and varnishes - Exposure of coatings to artificial weathering - Exposure to fluorescent UV lamps and water
ASTM D4674-2002aStandard Practice for Accelerated Testing for Color Stability of Plastics Exposed to Indoor Office Environments
ASTM D4587-2011 Standard Practice for Fluorescent UV-Condensation Exposures of Paint and Related Coatings
 
3. 实验程序
在上述几项规范中,ASTM D 4587(油漆及相关涂料荧光紫外线和凝露的露出实验规范)对设备要求不高,实验成果相对安稳,已经在灯具职业中取得广泛运用。以下结合ASTM D 4587规范,简单介绍户外灯具材料的紫外线老化实验办法。
 
3.1 概述
以ASTM D4587为代表的实验办法界说了利用人工荧光紫外光模仿太阳光中的短波紫外光对材料的损坏性作用,在实验中还模仿了冷凝和喷淋环境的湿气影响。依照该实验办法,只需求几天或几周时刻,即可再现户外需求数月或数年所发生的损坏。
 
3.2 设备要求
 
实验在紫外线老化实验箱中进行,该设备选用紫外线荧光灯模仿阳光曝晒,一起施加较高的环境温度,并经过冷凝或喷淋的办法再现天然气候中的紫外、高温、高湿、雨水、凝露、漆黑等环境条件,并按需求主动执行多次循环,终究取得室外环境对材料的损害作用。
 
紫外线老化实验箱的工作室内部装有紫外线荧光灯、样品放置架、加湿加热器、温度传感器及液位开关。实验箱选用8支40W的UV荧光灯管作为光源,实验样品放置在灯管外测,其外表与灯管相平行且间隔为50mm。
 
3.3 紫外线灯管的挑选
紫外线的波长越短,能量越大,对材料的损坏也越严峻。对于不同的曝晒运用,应挑选不同类型的具有不同光谱的紫外线灯管,不同灯管的差异如下:
UVA-351 灯管,用于模仿穿过窗玻璃的阳光中的紫外线部分,首要用于室内产品的光老化实验。
UVA-340 灯管,用于模仿直接照耀的阳光中的紫外线部分,首要用于户外产品的光老化实验。
UVB-313 灯管,用于快速测验,因为会加快材料的老化,对很多材料会形成违背实践的实验成果。
 
3.4 辐照度操控
 
跟着运用时刻的推移,紫外线灯管的辐照强度会逐步下降,其运用寿数取决于所运用的辐照度水平,一般到达5000小时即以为寿数完结。为了取得能够重现的实验成果,有必要对灯管的辐照度进行准确操控,常用的操控办法包含替换灯管和主动调理两种。
 
经过主动调理灯管的功率来补偿因灯管老化形成的辐照缺乏,能够保持光辐照强度的稳定。装置在灯管前方的紫外线照度探头接纳灯管宣布的光线,经处理器进行剖析比较,由操控器输出调理信号给镇流器,镇流器改动供应灯管的功率,直到实践的照度值与设定值共同停止。当照度值设定后,辐照度调理可由体系主动确定。
 
3.5 湿润模仿办法
材料置于室外时,除了日光的照耀以外,环境中的水汽也会加快材料的劣化。在紫外线老化实验中,一般还会模仿一个湿润环境来进行实验,以取得更实在的成果。湿润模仿办法包含以下几种:
冷凝(露珠) ,经过加热水来发生水蒸汽,试样外表被室内空气保持在较低温度,然后确保水蒸汽会接连不断地在样品外表凝结。是模仿户外湿润侵蚀的最好办法,运用最广。
喷水(雨) ,在某些实践运用条件下,例如阳光下的阵雨,材料上集合的热量会迅速散失,材料的温度会发生急剧改动,发生激烈的热冲击。运用较少,有些运用条件要求运用水喷淋以到达实践的作用。
冷凝(露珠)+喷水(雨) ,运用较少,除非特别要求。
 
3.6 样品的放置
紫外线老化实验箱一般运用实验片进行测验,实验前将涂料依照规则的生产工艺涂覆和固化在75mm x 150mm的金属片上,然后将实验片装置在样品架上进行测验。对于一些平面形状的材料(例如灯具的有机玻璃透镜),能够直接裁剪成规范尺度进行实验。特别情况下,对于不容易制造实验片的材料,也能够直接运用灯具部件进行测验。应特别注意形状不规则或比规范样品大的三维样品,在装置时仍要确保与灯管的间隔符合要求。
 
3.7 实验时刻
针对不同的材料,紫外线老化实验中每一轮的UV照耀时刻、冷凝时刻和实验温度都应别离设置,实验箱的温度应在40℃~70℃范围内可调理,详细的要求如下:
 
 
3.8 成果断定
对于耐光性实验成果的断定,首要从材料在实验前后的颜色、灰度和光泽度的改动来进行评价。在特别情况下,也能够评价实验前后的物理或其他方面的功能改动。
 
3.8.1 实验前后的颜色改动
运用测色仪对产品在实验前后进行精确的色度测定,取得颜色值、色差值等数据,当色度改动超越限定值时,即以为材料不符合要求。
 
3.8.2 实验前后的灰度改动
灰度评级是疏忽色相的要素,只从灰阶的改动来对样品的外观改动进行评判的办法。常用的规范灰卡有ISO 105-A02 评定变色用灰色样卡和AATCC EP1变色灰卡。
 
3.8.3 实验前后的光泽度改动
光泽度是指物体受光照耀时外表反射光的才能,用试样在正反射方向相对于规范外表反射光量的百分率表示,运用光泽度计能够测量试样外表的光泽度改动。
 
                               文章源自:户外灯具厂家       www.daboled.com
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点击次数:  更新时间:2017-10-10 17:18:15