氙灯人工老化箱特点差异与老化结果

    氙灯人工加速老化试验箱 (以下简称氙灯人工老化箱 )是实验室进行塑料 、 涂料等高分子材料加速老化试验的常用设备 , 随着氙灯人工老化箱的研制发展 , 种类 、 型号越来越多 , 目前广泛应用的有水冷和气 (风 )冷两种 。采用相同标准但使用不同类型或型号的氙灯人工老化箱进行试验是否存在差异 , 是众多企业高度关注的问题。

1 试验

1.1 试验样品

    聚乙烯塑料薄膜 (厚度 0.08 ～ 0.09mm);汽车面漆试样 (白色和黄色 )二种、 外墙涂料试样一种,样品尺寸 :150mm ×75mm。

1.2 老化试验设备

    氙灯人工试验箱 , 水冷式:美国 ATLAS 公司产 C I5000、 C I6500;国产 LHS - XⅡ 65。气冷式:美国 Q - Panel公司产 Q - sun3000。

1.3老化试验依据

    GB /T16422.2 - 1999 《塑料实验室光源暴露试验方法 第二部分 :氙弧灯 》;GB /T1865 - 1997《色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射暴露》。

2.氙灯人工老化箱特点差异与老化结果

    众多研究成果都表明 , 氙灯光源是氙灯人工老化主要的影响因素 , 本试验所选用几个型号的氙灯人工老化箱, 水冷式老化箱使用 1支氙灯, 功率有不同大小 , 风冷式老化箱使用 3支氙灯 , 总功率为 5400W , 但无论是使用 1支还是 3 支氙灯, 在340μm 波长点控制的光辐照度为 0.5W /m2 都是一致的。但是 , 从图 7 与图 8中我们可以看到:在300μm ～ 800μm波长范围内, C I5000 与 C I6500的光谱是吻合的, 在 300μm ～ 400μm 波长内, C I系列与 Q-SUN 光谱大致是一致的, 而在 400μm ～800μm 波长内 , 两者的波型和波峰存在显见的差别 , 说明该波段光强度有可能存在差异。这极有可能会对材料发生老化 (降解)的速度快慢和现象产生影响 。

     另一方面, 试样架和喷淋试样方式, 以及试样与光源的垂直距离在不同氙灯人工老化箱中都存在差别。试样虽然都以同样方式固定, 但样架转动有可能更利于试样的温度均匀分布, 托盘可能会造成“背板” 效应导致局部热积聚, 从而使试样老化速度加快。

    喷淋试样主要是为了模拟自然气候中的 “毛毛细雨 ” 或 “倾盘大雨 ” 的降雨, 不同氙灯人工老化箱使用雾喷淋或水喷淋 , 雾喷淋在雾化过程有可能把空气中极微细污染物 “携带 ” 附在试样表面, 使得试样表面 “污脏 ”, 导致试样表面性能变差。水喷使试样 “污脏 ” 的可能很少, 试样某些表面性能就会变化较慢 。

    试样与光源的垂直距离的差别也有可能是引起材料老化结果不同的因素之一。

    氙灯人工老化箱在以上几个方面的不同 , 有可能使受试的塑料薄膜在 Q-SUN 试验箱中更快地发生分子断裂引起断裂伸长率下降 。也有可能使受试汽车漆在 C I5000等试验箱中发生变色但并不失光, 而涂料老化往往是从失光开始的 。同时也可能使外墙涂料在 Q-SUN试验箱中加快出现粉化现象。

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