硫化橡膠的紫外老化試驗方法

硫化橡膠容易受自然紫外光的老化，GB/T 16585-1996就規(guī)定了以熒光紫外燈和冷凝裝置模擬天然氣候的太陽紫外光、溫度和冷凝水等老化因素來對硫化橡膠材料進行人工氣候老化試驗。其中模擬該試驗環(huán)境的設備——紫外老化試驗箱應符合以下要求。

一、試驗方法

硫化橡膠暴露在紫外光、溫度和冷凝等老化因素的環(huán)境中（紫外老化試驗箱模擬環(huán)境），按規(guī)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。

二、紫外老化試驗箱

試驗箱要求工作室安裝兩排每排4支熒光燈，設有加熱水槽、試樣架、黑板溫度計、控制和指示工作時間和溫度的裝置。

三、熒光紫外燈

熒光紫外燈分為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(xiàn)zui大峰值輻射的波長不同。除非另有規(guī)定，一般使用UV-B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。其余位置變換如下圖所示，使熒光燈按順序定期更換，這樣，紫外光源始終由新燈和舊燈組成，而得到一個輸出恒定的光能量。

四、黑板溫度計

紫外老化試驗箱黑板溫度計由75㎜×10㎜×2．5㎜的黑色鋁板聯(lián)接溫度傳感器組成。它應該在暴露中心范圍，使它盡可能反映出試驗溫度。

五、測定輻射量的儀器和標準物質(zhì)

根據(jù)條件和需要，可選用輻射量測定儀或標準物質(zhì)來測定試樣接受的光能量。

六、輻射量測定儀

輻射量測定儀有積算照度計和輻射計。

七、試驗條件

1、試驗循環(huán)時間一般規(guī)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。

2、紫外光暴露溫度一般規(guī)定為（50±3）℃。根據(jù)材料的特性和應用環(huán)境可選用（60±3）℃或其他溫度。

3、冷凝溫度一般規(guī)定為（50±3）℃。

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(nèi)。

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(nèi)。

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。

7、試樣表面與燈平面zui近距離為50mm且相平行。

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。

9、為了便于檢查和結(jié)束試驗，暴露試驗時間一般規(guī)定為24h的倍數(shù)、7d或7d的倍數(shù)。

八、紫外老化試驗過程

1、試樣安裝：試樣按自由狀態(tài)安裝在試樣架上，試樣的暴露表面朝向燈。當試樣*沒有裝滿架時要用空白板填滿剩下的空位，以保持箱內(nèi)的試驗條件穩(wěn)定。在暴露期間定期調(diào)換暴露區(qū)中央和暴露區(qū)邊緣的試樣位置，以減少不均勻的暴露。

2、暴露試驗：開啟紫外老化試驗箱，調(diào)好規(guī)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(guī)定的試驗條件恒定。

九、紫外光輻射量的測定

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(cè)旁直接測定接受紫外光的輻射量。

十、檢測試樣

按規(guī)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。

1、力學性能測定：力學性能應根據(jù)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(guī)定的進行環(huán)境調(diào)節(jié)，然后按相應測試標準的要求進行測定。

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(guān)標準規(guī)定進行。

十一、紫外老化試驗結(jié)束（試樣性能變化率計算）

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

試樣性能變化率可按下面的式子計算

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。