中華人民共和國國家標準
塑料實驗室光源暴露試驗方法 GB/T 16422.3-1997
第3部分：熒光紫外燈 eqv ISO 4892-3:1994
Plastics-Methods of exposure to labory light sources-
Part 3:Fluorescent UV lamps
1 范圍
本標準規(guī)定了塑料暴露于不同類型熒光紫外燈氣候箱的試驗方法。通則在GB/T 16422.1中給出。
2 引用標準
下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準版本的可能性。
GB/T 9344-88 塑料氙燈光源曝露試驗方法（neq ISO 4892-2:1994）
GB/T 15596-1995 塑料曝露于玻璃下日光或自然氣候或人工光源后顏色和性能變化的測定
（cqv ISO 4582:1980）
GB/T 16422.1-1996 塑料實驗室光源曝露試驗方法*部分：通則（eqv ISO 4892-1:1994）
3 定義
本標準采用下列定義
3.1 熒光紫外燈：發(fā)射400nm以下紫外光的能量至少占總輸出光能80﹪的熒光燈。
3.2Ⅰ型熒光紫外燈：300nm以下的光能低于總輸出光能2﹪的一種熒光紫外燈。通常稱為UV-A燈。
3.3Ⅱ型熒光紫外燈：發(fā)射300nm以下的光能大于總輸出光能10﹪的一種熒光紫外燈。通常稱為UV-B燈。
3.4 冷凝暴露：試樣表面經(jīng)規(guī)定的輻照時間后轉(zhuǎn)入模擬夜間的無輻照狀態(tài)，此時試樣表面仍受暴露室內(nèi)熱空氣和水蒸氣的飽和混合物加熱作用，而試樣背面繼續(xù)受到周圍空間的空氣冷卻，形成試樣表面凝露狀態(tài)。
4 總則
4.1 在控制環(huán)境條件的熒光紫外燈氣候箱中進行試樣的暴露試驗。有幾種不同型號的燈（見3.1～3.3）。推薦采用UV-A燈或UV-A組合燈，如采用不同光譜組合燈時，應保證試樣表面所受的光譜輻照均勻，即應使試樣圍繞燈列連續(xù)移位。
4.2 熒光紫外燈使用一種低壓汞弧激發(fā)熒光物質(zhì)而發(fā)射出紫外光，它能在較窄的波長區(qū)間產(chǎn)生連續(xù)光譜，通常只有一個波峰。其光譜分布是由熒光物質(zhì)的發(fā)射光譜和玻璃的紫外透過性決定的。這種燈一般是使試樣在某一局限光譜范圍內(nèi)的紫外光輻照下進行試驗用的。
4.3 試驗程序可以包括輻照強度和試樣表面輻照量的測定。
國家技術(shù)監(jiān)督局1997-09-09批準 1998-02-01實施
4.4 建議采用一種已知性能的類似材料作為參數(shù)，和受試材料同時暴露。
4.5 在不同型號的設備上所作的試驗結(jié)果不能作比較，除非受試材料在不同設備中的重現(xiàn)性已被確定。
5 設備
5.1 光源
5.1.1Ⅰ型燈是適用的，但Ⅰ型燈有多種不同的輻射光譜分布可供選擇，通?？蓞^(qū)分為UV-A340、UV-A351、UV-A355和UV-A365，名稱數(shù)字表示發(fā)射峰的特征波長（納米）。其中UV-A340更能模擬日光的300～340nm光譜分布，采用不同光譜的燈組合時，還有使試樣表面輻照均勻的規(guī)定，例如使試樣繞燈列連續(xù)移位。
5.1.2Ⅱ型燈發(fā)射光譜分布具有接近313nm汞線的峰值，在日光截止波長300nm以下有大量的輻射，可引起材料在戶外不發(fā)生的老化。這種燈可在雙方同意下采用，但協(xié)商的意見應在試驗報告中詳述。
5.1.3 多數(shù)熒光燈在使用過程中輸出光能會逐漸衰減，應要按設備廠家關于使用方法要求的說明保持所需要的輻射。
5.2 暴露室
5.2.1 暴露室可有不同的形式，但應以惰性材料構(gòu)成，并能提供符合5.1.3的均勻輻射以及控制溫度的裝置，需要時應能使試樣表面凝露或提供噴水，或者能提供工作室內(nèi)控制濕度的方法。
5.2.2 試樣的安裝應使暴露面處于*的輻照范圍內(nèi)，正對試樣端部160㎜范圍和燈管排列面邊上50㎜范圍的試樣架四周邊緣區(qū)不作有效輻射區(qū)范圍，要使樣品能有均勻的輻照和溫度，可規(guī)定燈管換位和試樣重排的方法。
5.3 輻射計
不強制要求使用輻射計監(jiān)測輻照強度和試樣采用輻照輻照計，如采用某一種輻射計，則應符合本系列標準GB/T 16422.1-1996的5.2要求。
5.4 黑標準溫度計或黑板溫度計
黑標準溫度計或黑板溫度計應符合GB/T 16422.1-1996的5.1.5要求。
5.5 供濕裝置
5.5.1 在設備中通過濕氣冷凝機使試樣暴露面凝露潤濕。濕氣是由設置在試樣架下方的容器內(nèi)的水加熱而產(chǎn)生的。
5.5.2 當設備不符合5.5.1時，可采取提供控制暴露室內(nèi)相對濕度的方法，或者用純水或模擬酸雨的水溶液噴淋試樣的方法。用水參照GB/T 9344-88要求。
5.6 試樣架
試樣架應以不影響試驗結(jié)果的惰性材料制成，背板的存在及其所用材料會影響試樣的老化結(jié)果。因此，背板的采用應由雙方商定。
5.7 評價性能變化的設備
根據(jù)要求監(jiān)測的性能項目，按照國家標準的規(guī)定選用儀器設備（見GB/T 15596）。
6 試樣
見GB/T 16422.1的規(guī)定。
7 暴露條件
7.1 概況
試樣表面溫度是一個重要的暴露參數(shù)，一般，溫度高會使聚合物降解過程加快，允許的試驗溫度應根據(jù)受試材料和老化性能評價指標而定。
熒光紫外燈發(fā)出的紅外線比氙燈和碳弧燈少，試樣表面的加熱作用基本上是由熱空氣對流形成的。因此，黑板溫度計、黑標準溫度計、試樣表面和暴露室空氣之間的溫差是很小的。
推薦以下兩種暴露方式，暴露方式1和2分別相應于5.5.1和5.5.2所述的設備。經(jīng)協(xié)商也可采用其他方式，但應在試驗報告中說明暴露條件。
7.2 暴露方式1
試樣經(jīng)一段光暴露期后，繼之為無輻照期（其時溫度發(fā)生變化和在試樣上形成凝露）的循環(huán)試驗。試驗期按有關標準規(guī)定，如無規(guī)定循環(huán)條件，推薦采用下述循環(huán)：
在黑標準溫度60℃±3℃下輻照暴露4h或8h，然后，在黑標準溫度50℃±3℃下無輻照冷凝暴露4h。
注：有些聚合物（例如PVC）的老化降解對于溫度很敏感，這種情況下建議采用低于60℃的輻照暴露溫度（例如50℃）以模擬較冷的氣候。
選用輻照暴露繼之冷凝暴露的程序時，可允許的輻照或冷凝暴露期zui短為2h，以保證各暴露期條件達到平衡。
7.3 暴露方式2
試樣連續(xù)進行輻照暴露且有定時噴水的循環(huán)試驗。試驗期按有關標準規(guī)定。如無規(guī)定，推薦如下的試驗條件：
在黑標準溫度50℃±3℃，空氣相對濕度（10±5）﹪條件下輻照暴露5h，然后，在黑標準溫度20℃±3℃下繼續(xù)輻照暴露并噴水1h。
8 試驗步驟
8.1 安放試樣架，使試樣暴露面朝向光源。如需要，用黑色平板填補所有空處以保證均勻的暴露條件。
8.2 按選定的條件和程序以及要求的循環(huán)次數(shù)連續(xù)進行試驗，維護設備和檢查試樣的間斷時間應盡量縮短。
9 暴露試驗報告
按照通則，見GB/T 16422.1。
附錄 A
（提示的附錄）
典型的熒光紫外燈輻射光譜分布
A1 總則
A1.1 可采用各種不同的熒光紫外燈進行試驗。本附錄介紹典型的燈。其他燈或組合燈也可采用。本附錄介紹的燈發(fā)射的紫外光總能量和它們的光譜各有不同，它們存在的差別會使暴露結(jié)果有很大的差異，因此，在試驗報告中說明燈的類型是非常重要的。
A1.2 本附錄所示的輻射光譜分布僅僅是代表性的，并不意味著可以用來計算或估計試樣所受的總輻照量。試樣真實的輻照量將取決于燈的型號、制造商、燈的使用時間、試樣與燈的距離以及暴露室內(nèi)空氣的溫度。
A2 典型的光譜輻照數(shù)據(jù)
表A1所示的數(shù)據(jù)是安裝在暴露架平面上的樣品所接受到的有代表性的光譜輻照度。
表A1 試樣表面的輻照度 W·m-2
| 光譜波帶 nm | A型燈 峰值340nm | Ⅰ型燈 峰值351nm | Ⅱ型燈 峰值313nm | 組合燈 |
| 270～300 301～320 321～360 361～400 | 0.1 3.0 25.1 11.0 | 0 0 0.8 22.6 12.7 | 0 5.2 13.1 12.1 1.1 | 0 0.3 3.0 22 18 |
| 注：本表所列數(shù)據(jù)僅是初步的測定值。ASTM的G03（非金屬材料耐久性）工作組正在進一步的工作，以便在熒光紫外燈輻射光譜方面探求更，技術(shù)上更可靠的數(shù)據(jù)。 |
A3 燈的型號
A3.1Ⅰ型燈
A3.1.1 大多數(shù)試驗場合推薦采用Ⅰ型燈。圖A1給出一種通常采用的Ⅰ型燈與夏天中午日光光譜分布的比較。這種燈在340 nm處有一個發(fā)射峰。
1.2
陽光
1.0
0.8
0.4
Ⅰ型燈
0.2 （340nm）
0.0
260 280 300 320 340 360 380 400
圖A1 峰值340 nm的Ⅰ型燈和陽光的比較
A3.1.2 另一種常用的Ⅰ型燈在351處有發(fā)射峰，多數(shù)用于模擬曝光透過窗玻璃后的情況。其光譜分布示于圖A2。
透過玻璃的陽光
1.2
1.0
0.8
0.4
.02 Ⅰ型燈
（351nm）
0.0
260 280 300 320 340 360 380 400
圖A2 峰值351nm的典型Ⅰ型燈和透過窗玻璃陽光的比較
A3.2Ⅱ型燈
圖A3表示兩種普通Ⅱ型燈與夏天中午日光光譜分布的比較。
陽光
1.2 （313nm）
1.0 Ⅰ型燈（a）
0.8 Ⅰ型燈（b）
0.4
0.2
0.0
260 280 300 320 340 360 380 400
圖A3 峰值313nm的典型Ⅰ型燈和陽光的比較
