硫化橡膠人工氣候老化試驗方法

本標準適用于硫化橡膠在紫外光照和冷凝作用交替條件下暴露的耐候性試驗。

1、引用標準

紫外老化試驗箱采用能較好模擬陽光中UV段光譜的熒光紫外燈，并結合控溫、供濕等裝置來模擬對材料造成變色、亮度、強度下降;開裂、剝落、粉化、氧化等損害的陽光(UV段)高溫、高濕、凝露、黑暗周期等因素，同時通過紫外光與濕氣之間的協同作用使得材料單一耐光能力或單一耐濕能力減弱或失效，從而廣泛用于對材料耐氣候性能的評價。

GB 250-84 評定變色用灰色樣卡(idt ISO 105 A02:1984)

GB/T 528-92 硫化橡膠和熱塑性橡膠拉伸性能的測定

GB 730-86 耐光和耐氣候色牢度藍色羊毛標準(idt ISO 105 B:1984)

GB 2941-91 橡膠試樣環境調節和試驗的標準溫度、濕度及時間(eqv ISO 471:1983 ISO 1826：1981)

GB/T 9865.1-1996 硫化橡膠或熱塑性橡膠樣品和試樣的制備第一部分：物理試驗(idt ISO 4661-1：1986)

GB/T 12831-91 硫化橡膠人工氣候(氙燈)老化試驗方法(neq ISO 4665-3:1987)

GB/T 14835-93 硫化橡膠在玻璃下耐陽光曝露試驗方法(neq ISO 4665-2:1985)

2、方法提要

硫化橡膠暴露在紫外光、溫度和冷凝等老化因素的環境中，按規定的時間檢測試樣性能的變化，從而評價硫化橡膠的耐候性。

3、試驗裝置

3.1 紫外老化試驗箱

Q-Lab公司紫外老化試驗箱

QUV/se配備了可以對UV輻照度進行精確監控的太陽眼輻照度控制系統。具有冷凝功能來模擬戶外濕氣侵蝕。提供快速、重現性高的測試，更長的燈管壽命并按ISO計量標準要求進行校準。

3.2 熒光燈

試驗箱中可按照規定安裝8支熒光燈。熒光燈分為UV-A、UV-B、UV-C、UV-D和UV-E五種類型，各種類型的熒光燈出現最大峰值輻射的波長不同。在本實驗中，除非另有規定，一般使用UV-B燈。即型號為UVB-313EL的熒光燈。

熒光燈光能量輸出隨使用時間而逐步衰減，為了減少熒光能量衰減造成對試驗的影響，在8支熒光燈中每隔1/4的熒光燈壽命時間，在每排由一支新燈管換一支舊燈。其國家技術監督局 1996-10-28 批準

3.3 試樣架

試樣架是由框式基架，襯墊板和伸張彈簧組成。框式基架和襯墊板是由鋁合金材料制成。

3.4測定輻射量的儀器和標準物質

根據條件和需要，可選用輻射量測定儀或標準物質來測定試樣接受的光能量。

3.4.1 輻射量測定儀

輻射量測定儀有積算照度計和輻射計。

3.4.2 標準物質

藍色羊毛標準應按GB 730的有關規定;灰色標準樣卡應按GB 250的有關規定。

4、試樣

4.1 試樣制備應按GB/T 9865的有關規定。

4.2 試樣的形狀規格根據評價指標和相應測試標準的要求確定，如測試拉伸性能的試樣應按GB/T 528規定。

4.3 試樣數量根據檢測項目次數確定，每項每次檢測的有效試樣一般不少于3個。

4.4 測定顏色變化的試樣應按GB/T 12831中6.2的規定。

5、紫外老化試驗箱試驗條件

5.1 試驗循環時間一般規定為4h紫外光暴露接著4h冷凝。如果需要可采用8h紫外光暴露接著4h冷凝。

5.2 紫外光暴露溫度一般規定為(50±3)℃。根據材料的特性和應用環境可選用(60±3)℃或其他溫度。

5.3 冷凝溫度一般規定為(50±3)℃。

5.4 紫外光暴露期間，選用熱空氣供給試驗箱的平衡溫度應該保持在±3℃之內。

5.5 冷凝暴露期間，選用水槽中熱水的平衡溫度應該保持在±3℃之內。

5.6 供給水槽的用水可以使用蒸餾水、去離子水或可飲用的自來水。

5.7 試樣表面與燈平面最近距離為50㎜且相平行。

5.8 試樣表面所接受的280～400nm波長范圍的輻照度通常不能大于50W/㎡，且不應有低于270nm波長的輻射。

5.9 為了便于檢查和結束試驗，暴露試驗時間一般規定為24h的倍數、7d或7d的倍數。

6、試驗過程

6.1 試樣安裝

試樣按自由狀態安裝在試樣架上，試樣的暴露表面朝向燈。當試樣完全沒有裝滿架時要用空白板填滿剩下的空位，以保持箱內的試驗條件穩定。在暴露期間定期調換暴露區中央和暴露區邊緣的試樣位置，以減少不均勻的暴露。

6.2 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，在整個暴露期間要保持規定的試驗條件恒定。

6.3 紫外光輻射量的測定

6.3.1 儀器測定輻射量

定期將紫外光積算照度計或輻射計放在暴露試樣架側旁直接測定接受紫外光的輻射量。

6.3.2 藍色羊毛標準測定輻射量

使用藍色羊毛標準測定輻射量的方法見附錄A。

6.4 檢測試樣

按規定的暴露時間或輻射量從試驗箱中取出試樣進行各項性能的測定。

6.4.1 力學性能測定

力學性能應根據使用要求選取，一般選用試樣拉伸性能變化作指標。試樣測定前應按GB 2941規定的進行環境調節，然后按相應測試標準的要求進行測定。

6.4.2 顏色變化的評定

評定試樣老化后的表面顏色變化按直觀目測或儀器測定法有關標準規定進行。

7、試驗結束

試樣暴露試驗的結果可用試樣暴露至某一時間或某一輻射量(J/㎡)時的性能變化率表示，也可用試樣性能變化至某一規定值所需的暴露時間或輻射量(J/㎡)表示。

試樣性能變化率可按式⑴計算

P=(A-0)/0×100

式中：P—性能變化率﹪;

0—未暴露的試樣性能初始值;

A—暴露后的試樣性能測定值。