汽車涂層實驗室氙弧燈老化試驗方法

1、汽車涂層實驗室氙弧燈老化試驗方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了應(yīng)用可控輻照度氙弧燈設(shè)備對汽車涂層進(jìn)行加速老化的試驗方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于汽車外飾涂層。規(guī)范性引用文件下列標(biāo)準(zhǔn)對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，其隨后所有的修 改（不包括勘誤內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，但鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究 使用這些文件最新版本的可能性。ASTM D7869-2017 Standard Practice for Xenon Arc Exposure Test with Enhanced Light and Water Exposure for Transportation CoatingsGB/

2、T 1766-2008色漆和清漆涂層老化的評級方法GB/T 2918-1998塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境GB/T 6682-2008分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T 16422.1-2006塑料實驗室光源暴露試驗方法第1部分：總則T/CSAE 67-2018汽車氣候老化術(shù)語和定義術(shù)語和定義本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的氙弧燈、黑板溫度計等術(shù)語及其定義詳見T/CSAE 67-2018 汽車氣候 老化術(shù)語和定義。試驗設(shè)備4.1設(shè)備制造商負(fù)責(zé)設(shè)備審定，并提供試驗設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)，包括光譜能量分布 （SPD）等，以證明其符合本標(biāo)準(zhǔn)要求。4.2設(shè)備使用方應(yīng)安裝合適的日光過濾器，使氙弧燈設(shè)備的光譜能量分布（S

3、PD）符合 附錄A的要求。4.3試驗設(shè)備以氙弧燈作為輻照光源。試驗設(shè)備應(yīng)能通過一定方式自動控制輻照度、黑 板溫度、箱體空氣溫度和箱內(nèi)相對濕度。試驗設(shè)備應(yīng)保證試驗樣品的試驗條件一致。對試驗 設(shè)備更詳細(xì)的描述參考GB/T 16422.1-2006。4.4除非試驗雙方另有約定，試驗設(shè)備應(yīng)安裝黑板溫度計。4.5用于噴淋、加濕或其它用途的水不應(yīng)在試驗樣品上留下任何沉積物或污跡，水中固 體顆粒含量不應(yīng)超過1mg/L，二氧化硅含量不超過0.1mg/L。二氧化硅的測定參照GB/T 6682- 2008。4.6試驗之前，按照附錄B對水噴淋系統(tǒng)進(jìn)行驗證。4.7在日常試驗中，不同的設(shè)備可能會得出不同的試驗結(jié)果，試驗

4、結(jié)果將依賴于試驗樣 品的特性和試驗設(shè)備的設(shè)計，因此，試驗雙方應(yīng)在試驗前對設(shè)備類型進(jìn)行確認(rèn)。4.8設(shè)備使用方根據(jù)設(shè)備制造商的說明，對試驗設(shè)備進(jìn)行維護和校準(zhǔn)。試驗樣品5.1試驗樣品的尺寸由試驗雙方商定。如果樣品是從大的工件上切割下來的，試驗雙方 商定，確保取樣的樣品符合試驗要求，并對樣品進(jìn)行封邊處理。5.2試驗樣品的尺寸應(yīng)符合試樣夾的要求，不規(guī)則試驗樣品的安裝方式由試驗雙方商定。5.3樣品的數(shù)量至少兩塊，一塊作為保留樣品，用于評估對比，存放在避光、干燥的環(huán) 境中。5.4試驗前試驗樣品應(yīng)清洗干凈，不應(yīng)使用可能侵蝕樣品表面的清洗劑。5.5老化檢查周期由雙方商定，如客戶要求提供不同老化檢查周期的結(jié)果，需

5、要提供足 夠多的樣品。試驗步驟6.1試驗樣品應(yīng)加工至能安裝于試驗設(shè)備所用的試樣夾中，并參考GB/T 2918-1998中 的要求對試驗樣品進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。6.2為保持試驗條件的一致，試樣架上所有的空位都應(yīng)用惰性、不反光材料制成的平板 （如陽極氧化膜板等）填充，如果平板產(chǎn)生明顯變形則應(yīng)予以更換。6.3按照表1的試驗條件對試驗樣品進(jìn)行曝曬，使試驗樣品表面接收均勻輻照度，并采 用正面噴淋的方式。6.4試驗過程中，需定期（至少每兩周一次）輪換試驗樣品的位置，以進(jìn)一步提高試 驗均一性。如有特殊要求，試驗雙方應(yīng)就輪換試驗樣品的方式達(dá)成一致。更換位置或樣品檢 查應(yīng)在每周期第10步結(jié)束后進(jìn)行。6.5對試驗結(jié)果有

6、相互影響的不同試驗樣品，不應(yīng)同時安裝在同一試驗箱中進(jìn)行試驗。表1試驗條件步驟每步驟時 間 分鐘試驗操作340nm處的輻照度W/(m2 nm)黑板溫度箱體空氣溫 度相對濕度第1步240黑暗+噴 淋40C + 2C95% + 10%第2步30光照0.40 + 0.0250C + 2.5 C42C + 2C50% + 10%第3步270光照0.80 + 0.0270C + 2.5 C50C + 2C50% + 10%第4步30光照0.40 + 0.0250C + 2.5 C42C + 2C50% + 10%第5步150黑暗+噴 淋40C + 2C95% + 10%第6步30黑暗+噴 淋40C + 2

7、C95% + 10%第7步20光照0.40 + 0.0250C + 2.5 C42C + 2C50% + 10%第8步120光照0.80 + 0.0270C + 2.5 C50C + 2C50% + 10%第9步10黑暗40C + 2C50% + 10%第10步重復(fù)第6步到第9步3次，一共運行第6步到第9步4次7結(jié)果與評價試驗結(jié)束后，應(yīng)在樣品冷卻到室溫2小時內(nèi)進(jìn)行評價，包括但不限于樣品的顏色變化、 光澤變化、粉化、開裂、起泡、生銹、剝落、長霉等，可參考GB/T 1766-2008。8 試驗報告8.1試驗報告必須寫明采用的評價標(biāo)準(zhǔn)和得到的試驗結(jié)果。如有必要，應(yīng)有每個試樣的 試驗結(jié)果，每組相同試樣

8、的平均試驗結(jié)果和試樣的照片。8.2根據(jù)試驗?zāi)康募耙?，試驗報告可包括如下?nèi)容：a）試驗樣品的描述；b）注明本標(biāo)準(zhǔn)編號；c）試驗結(jié)果；d）所用氙弧燈老化設(shè)備的型號和編號；e）所用氙弧燈老化設(shè)備的濾鏡組合；f）老化測試時間；g）試驗若分階段評價，需對各階段的結(jié)果進(jìn)行記錄；h）與規(guī)定試驗方法的任何不同之處；i）試驗中觀察到的異常現(xiàn)象；j）試驗日期。附錄A（規(guī)范性附錄）配置日光濾光器的氙弧燈光譜能量分布1配置不同型號日光濾光器的氙弧燈光源的光譜能量分布見表A.1O聲稱符合本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè) 備制造商應(yīng)負(fù)責(zé)確定其提供的所有氙弧燈/濾光器組合符合表A.1的光譜能量分布，并提供 維護程序信息，以盡量減少正常使用中可

9、能出現(xiàn)的任何光譜變化。表A.1光譜能量分布波長(nm)指定波段內(nèi)的總輻照度（W/m2）最小值最大值入 2900.000.005290 W 入 2950.000.01295 W 入 3000.010.04300 W 入 3050.100.20305 W 入 3100.380.56310 W 入 3202.293.10320 W 入 3304.765.82330 W 入 3406.847.56340 W 入 3507.699.40350 W 入 3608.1311.00360 W 入 3708.3212.47370 W 入 3808.3013.83380 W 入 3908.6414.40390 W

10、 入 4009.2317.15注：在340 nm處的輻照度為0.80 W/（m2-nm）o附錄B（規(guī)范性附錄）水噴淋系統(tǒng)驗證程序1按照制造商的說明，檢查噴嘴及水噴淋系統(tǒng)是否正常。氙弧燈試驗箱所需最低水壓需滿 足設(shè)備制造商的要求。為了防止人為造成海綿多吸收水分，試驗箱應(yīng)確保只有海綿正面，即 面向氙弧燈燈管的一面吸收水分。防止其它試樣區(qū)域的水噴淋和水流到達(dá)海綿上部、側(cè)面及 底部。B.2按照附錄C中的步驟1（C.1）準(zhǔn)備海綿。B.3徹底浸濕海綿，應(yīng)有水滴滴落。B.4用手?jǐn)Q緊海綿，直到15秒內(nèi)觀察不到滴水。這被認(rèn)定為潮濕海綿。B.5海綿稱重：B.5.1如果使用試樣夾，將每塊海綿安裝在試樣夾的一個單獨的

11、曝曬窗口。把試樣夾擦干、 稱重，并記錄每個試樣夾的質(zhì)量（包括海綿），精確到0.1 goB.5.2如果不使用試樣夾，稱重并記錄每塊海綿的質(zhì)量，精確到0.1 goB.6在氙弧燈試驗箱內(nèi)，應(yīng)與試樣同一方向安裝海綿。海綿的安裝如下：B.6.1旋轉(zhuǎn)式氙弧燈試驗箱（如：上、中、下三層）每層安裝一塊海綿。使海綿直接朝向噴 嘴（也就是說，海綿另一面遠(yuǎn)離噴嘴）。B.6.2平板式氙弧燈試驗箱試樣托盤上三個區(qū)域各安裝一塊海綿（例如：左上角，中間和右 下角的位置）。B.7按照制造商的說明設(shè)置并運行以下循環(huán)：在箱體空氣溫度50C下運行5 min黑暗+水噴 淋，僅正面水噴淋。B.8再次海綿稱重：B.8.1如果使用試樣夾，

12、從氙弧燈試驗箱中取出試樣夾。把試樣夾擦干、稱重，并記錄每個 試樣夾的質(zhì)量（包括海綿），精確到0.1 goB.8.2如果不使用試樣夾，從氙弧燈試驗箱中取出海綿，稱重并記錄每塊海綿的質(zhì)量，精確 到 0.1 goB.9計算吸水量，精確到0.1 go吸水量是步驟8 （B.8）與步驟5 （B.5）中質(zhì)量的差值。B.10重復(fù)步驟4-9 （B.4 - B.9）兩次（共3次），如步驟6所示（B.6）的氙弧燈試驗箱的每 個位置，共得到3次測量結(jié)果。3次測量取平均值，以計算氙弧燈試驗箱那個位置所產(chǎn)生的 吸水量。B.11氙弧燈試驗箱內(nèi)吸水量的驗收標(biāo)準(zhǔn)為：3個特殊位置的3塊海綿吸水量的平均值必須 符合：最小值：10.

13、0 g最大值：無最大值沒有定義最大噴水量，其目的是使涂層體系達(dá)到水飽和。如果最小噴水量達(dá)到如上要求，涂 層體系在規(guī)定的測試循環(huán)下將達(dá)到水飽和。附錄C（規(guī)范性附錄）海綿驗證程序C.1剪切一塊均勻的海綿材料，最大尺寸為57 mm寬，127 mm長及19 mm厚。海綿的兩 面具有相同的吸水性，不要使用多層海綿。2潮濕海綿的稱重C.2.1將剪切好的海綿在室溫下（233C ）浸泡在至少2 L水中，徹底浸透至少1 min?；?者直到海綿完全達(dá)到飽和。不同類型的海綿需要不同時間達(dá)到飽和。C.2.2用手?jǐn)Q緊海綿，直到15秒內(nèi)觀察不到滴水。在一個校準(zhǔn)過的量程至少為100.0 g的天 平上稱重，精確到0.1g。這種方法的首選海綿是在去除多余的水之后質(zhì)量在20.0到30.0 g 之間。C.2.3將天平清零，并取下潮濕的海綿。之后海綿的稱重將只是其吸收的水分的質(zhì)量。C.3飽和海綿的稱重C.3.1將海綿在室溫下再次浸泡在至少2 L水中，保持完全浸沒至少1 min。C.3.2至少1 min之后，在水中取出海綿。在水容器上方垂直方向輕輕地拿著它，直到海綿 底部每15秒內(nèi)最