苏州橡胶UV老化测试试 ASTM G154-2016测试方法
橡胶 UV 老化测试是一种用于评估橡胶材料在紫外线(UV)辐射下性能变化的试验方法。以下是关于橡胶 UV 老化测试的详细内容:
一、测试目的
评估耐久性
橡胶制品在户外环境中经常受到阳光中的紫外线照射。通过 UV 老化测试,可以模拟这种环境,预测橡胶在长期紫外线暴露下的使用寿命。例如,汽车轮胎的橡胶部分、户外橡胶密封件等,了解它们的耐久性有助于确定产品的更换周期和质量保证期限。
研究性能变化
检测橡胶在 UV 辐射过程中的性能改变,包括物理性能(如硬度、拉伸强度、断裂伸长率等)和化学性能(如氧化程度、分子链断裂情况等)。这些性能变化数据对于改进橡胶配方和制造工艺非常重要。
二、测试设备
UV 老化试验箱
这是进行橡胶 UV 老化测试的核心设备。它能够提供稳定的紫外线辐射源,通常采用紫外荧光灯。不同类型的荧光灯可以模拟不同的光谱分布,如 UVA - 340 灯可以较好地模拟太阳光中的短波紫外线部分,其光谱能量分布与户外阳光紫外线部分(300 - 400nm)较为相似;UVB - 313 灯则有更强的紫外线强度,加速老化效果更明显,但与自然阳光的光谱有一定差异。
试验箱内还具备温度和湿度控制功能。因为在实际环境中,紫外线照射往往伴随着温度和湿度的变化。合适的温度和湿度条件(如温度可控制在 40 - 60℃,湿度可设置为 40 - 60% RH)可以更真实地模拟户外环境,使测试结果更具参考价值。
三、测试标准
guojibiaozhun
ASTM G154 是广泛应用的测试标准之一。该标准规定了使用荧光紫外线灯设备进行暴露试验的方法,包括试验条件的设置(如光照周期、黑暗周期、温度、湿度等)、样品的准备和安装以及测试结果的评估等方面。例如,光照周期可以设置为 8 小时光照、4 小时黑暗,以模拟昼夜循环。
ISO 4892 - 3 也是相关的guojibiaozhun,主要针对塑料和橡胶等高分子材料的 UV 老化测试。它详细说明了试验设备的要求、测试参数的选择和测试报告的格式等内容。
国内标准
GB/T 16422.3 - 2014《塑料 实验室光源暴露试验方法 第 3 部分:荧光紫外灯》也适用于橡胶材料的 UV 老化测试。该标准在参考guojibiaozhun的基础上,结合国内实际情况,对测试的具体操作步骤和要求进行了规定,如对试验箱的校准和维护等方面有明确要求。
四、测试步骤
样品准备
样品的形状和尺寸要符合测试设备的要求。一般来说,样品应具有一定的平整度和规则形状,以便于安装在试验箱内的样品架上。例如,橡胶薄片样品尺寸可以是长 100mm、宽 60mm、厚 2 - 3mm。
对样品进行标记,记录其原始性能数据,包括初始硬度(使用邵氏硬度计测量)、拉伸强度和断裂伸长率(通过wanneng材料试验机测试)等物理性能指标。
试验条件设置
根据测试标准和实际需求,在 UV 老化试验箱中设置紫外线灯的类型(如 UVA - 340)、光照强度(通常以辐照度来衡量,单位是 W/m²,如设置辐照度为 0.76W/m²)、光照周期(如上述提到的 8 小时光照 / 4 小时黑暗)、温度和湿度等参数。
老化过程
将准备好的样品放入设置好参数的 UV 老化试验箱中开始老化试验。在老化过程中,试验箱会按照设定的条件自动运行,持续对样品进行紫外线照射和环境条件模拟。
性能测试与结果评估
经过一定时间的老化(如 100 小时、500 小时、1000 小时等)后,取出样品。再次测量其物理性能,如硬度可能会因为橡胶分子链的交联或断裂而发生变化,拉伸强度和断裂伸长率也会相应改变。
通过比较老化前后的性能数据,评估橡胶的 UV 老化程度。可以用性能变化率来量化老化程度,例如拉伸强度变化率 =(老化后拉伸强度 - 初始拉伸强度)/ 初始拉伸强度 ×。根据这些数据,可以判断橡胶材料是否满足使用要求,以及对橡胶配方和工艺进行优化。