一、【警告】
使用本標準的人員應有正規實驗窒工作的實踐經驗。
本標準并未指出所有胃能的安全問題。
使用者有責任采取適當的安全和健康措施,并保證符合國家有關法規規定的條件。
二、【范圍】
本標準規定了以碳弧燈為光源的模擬和強化自然氣候中的光、熱、空氣、溫度、濕度和降雨等主要因素的一種人工氣候老化試驗方法。
本標準適用于評定硫化橡膠在碳弧燈為光源的試驗條件下的耐候性。
三、【規范性引用文件】
下列文件對于本文件的應用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 528硫化橡膠或熱塑性橡膠 拉伸應力應變性能的測定
GB/T 2941 橡膠物理試驗方法試樣制備和調節通用程序
GB/T 3511硫化橡膠或熱塑性橡膠耐候性
四、【試驗原理】
硫化橡膠置于以碳弧燈為光源的模擬和強化自然氣候中的老化因素的環境下,測定試樣老化前后性能的變化,從而評價硫化橡膠的耐候性。
五、【試驗裝置】
試驗箱;試驗箱的中心安裝碳弧燈,箱內有一個安放試樣架的轉鼓,轉鼓圍繞光源轉動。箱體上設有碳弧電流、碳弧電壓、計時器和干濕球溫度等指示裝置,箱體內有一個控制循環空氣的調節器,用來調節黑板溫度和排出箱內的臭氧。
轉鼓上可直接放置板狀試樣或放置用試驗架固定的試樣,箕形狀可為垂直形式或傾斜形式。
箱體應有能在操作范圍內編制循環暴露條件程序的控制裝置。
【碳弧燈】
開放式碳弧燈,開放式碳弧燈包括表面鍍銅的兩個碳棒電極,電極間形成的碳弧可自動調節。
碳弧透過平板玻璃濾光器照射到試樣表面300mm~750 mm波長的光輻照度不能大于600 W/m2,
低于300mm波長的光輻照度不能大于2 W/m2。
【密閉式碳弧燈】
密閉式碳弧燈包括一個有芯和一個無芯的碳棒電極,電極間形成的碳弧可自動調節。
碳弧透過球型玻璃濾光器照射到試樣表面300mm~750 mm波長的光輻照度不能大于500 W/m2,
低于300mm波長的光輻照度不能大于1 W/m2。
一般情況下選用開放式碳弧燈試驗箱,如果有規定也可使用密閉式碳弧燈試驗箱。
由于兩種型號的碳弧發出光譜的輻射能量有差別,其所得的試驗結果不能直接相比較。
碳弧燈設備類型見表1。
試樣架是由不影響試驗結果的惰性材料制成,如鋁合金、不銹鋼或木材等,對橡膠有害的銅、鐵和錳
等材料不得與試樣接觸。試樣架為框式結構,能牢固地固定試樣。
【黑板溫度計】
黑板溫度計是由一個近似于黑體吸收特性的涂黑金屬板和一個適當的溫度計或熱接觸良好的熱電偶組成,板厚至少為1 mm,其尺寸應與試樣架的規格相配合。黑板溫度計因長期暴露于光源會老化,故需定期校對。
【控濕裝置】
箱內應有測量和控制相對濕度的裝置,該裝置應避免光照。根據需要控制箱內空氣的相對濕度。
【噴水系統】
噴水系統通過試驗箱內的噴嘴將試樣表面均勻噴濕和迅速冷卻。噴水管道應由不與水反應和
不污染水的不銹鋼、塑料或其他材料制成。
為了滿足水的純度要求,可在噴水系統上連接水質處理裝置,如過濾器和水質軟化器等。
在規定條件下,可用蒸餾水、軟化水或去離子水間歇噴淋試樣表面水的pH值為6~8,水內固體含量小于20ppm。
噴淋水不應在試樣面上留下明顯的沉淀物和污跡。
【相對濕度】
試驗條件;相對濕度一般規定為(65±5)%。如果另有規定也可使用其他相對濕度,但應在報告中注明。
噴水周期;噴水周期一般規定為102 min光照接著18 min噴水光照。如果另有規定也可采用48 min光照接著12 min噴水光照,但應在報告中注明。
暴露時間:雙方商定的暴露時間(h),或試樣性能變化至某一規定值所需的暴露時間(h)。
【試樣】
試樣應按照GB/T 2941中的規定制備。
測定拉伸性能的啞鈴試樣應符合GB/T 528中的規定。
試樣數量根據檢測項目及次數確定,每項每次檢測的試樣一般不少于3個。
測定顏色和外觀變化的試樣表面寬度至少是15 mm,長度不少于50 mm的矩形條。
【試驗步驟】
試樣固定:試樣一般按自由狀態安裝在試樣架上,應避免試樣受外應力的作用。如果需要,試樣可以采用任何一個伸長率,但要在報告中注明試樣固定在試驗箱的轉鼓上時,試樣的暴露面要正對光源,試樣工作區面積要完全暴露在有效的光源范圍。在暴露期間建議每天垂直調換試樣位置,以減少不均勻的暴露。
暴露試驗:啟動試驗箱,調好規定的試驗條件,并記錄開始暴露時間,整個暴露期間要保持規定的試驗條件恒定。
注1:當需要時可以用紫外光輻照計定期監測光源。
注2:檢驗臭氧存在:將浸漬過淀粉一碘化鉀溶液的小塊濾紙暴露在試樣附近位置,并遮蔽濾紙避開光源直射,如果有臭氧會使濾紙變藍色,當需要測定臭氧含量時,可按GB/T 7762-2003中的附錄A進行。
【性能測定】
力學性能測定:按規定的暴露時間從試驗箱中取出試樣,按照GB/T 528的規定測定試樣的拉伸性能。
外觀檢測:按規定的暴露時間從試驗箱中取出試樣,按GB/T 3511關于測定顏色和外觀變化的規定進行測試。
【試驗結果】
試樣老化后的試驗結果用試樣暴露至某一時間的性能變化率或外觀變化程度表示,也可用試樣性能變化至某一規定值所需要的暴露時間表示。
【試驗報告】
1. 試驗報告應包括以下內容:
2. 本標準編號;
3. 樣品名稱和規格;
4. 試驗箱的型號;
5. 試樣表面光譜輻照度和波長;
6. 黑板溫度和相對濕度;
7. 噴水周期;
8. 暴露時間;
9. 測試項目和測試結果;
10. 試驗時間;
11. 試驗人員。