聚苯乙烯板在加速老化测试中,用来维护和操作老化设备已经有几十年的历史。在SAE J1885(汽车内饰)和SAE J1960(汽车外饰)测试中,这些参比样板帮助建立了可接受的聚苯乙烯板黄变(Δb*)的上限值和下限值。然而,自从J1885和J1960转换成以性能为基础的测试标准(分别为J2412和J2527),聚苯乙烯板在这些新标准中的使用是非强制的。按照这个趋势,大部分的汽车主机厂也不会再要求使用聚苯乙烯板。一些因素导致了这种变化:
1.
导致聚苯乙烯板黄变的因素可能不是导致现今汽车材料老化的因素。
2. 一些主机厂开发了他们自己的参比材料,更好地代表了他们实际产品的外观和性能。
3. 现在的老化试验箱对于测试参数的控制更加精确,在没有参比样板的情况下实验结果的可重复性和可再现性也很好。
4.被认可的Lot #8聚苯乙烯板的库存已经消耗完了,对于新批次的Lot #9的聚苯乙烯板合适的黄变值范围的确认比预想的时间要更长一些,目前还未上市。
5.聚苯乙烯板在保存中的老化尚不清楚。
6.无论什么品牌的老化箱,满足现在聚苯乙烯板的黄变要求经常是困难的。
一些测试方法使用标准参考材料来验证在某个老化标准的测试中老化试验机正常运行。最近,一批新的聚苯乙烯材料(下文用PS Lot 9来代替)已经被批准成为SAE J2527(汽车外饰)和 SAE J2412(汽车内饰)标准测试的标准参考材料。这种材料更容易黄变,黄变的量将标示着测试是否正确进行。
在SAE J2527或J2412中,PS板的使用不再是强制性的。然而,如果你选择使用PS作为标准参考材料,就应该正确使用PS 板。以下是一些需要注意的:
- 确保在试验箱中安装正确的滤光片
SAE J2527可以使用紫外延展UV-Q/B滤光片和日光Daylight-B/B滤光片,而SAE J2412只能使用紫外延展UV-Q/B滤光片。使用任何其他类型的滤光片都会影响PS Lot 9的黄变。
- 使用无背板的“网格”样品架
这些测试方法要求使用无背板的样品架。使用实心铝托盘样品架将会影响聚苯乙烯材料的黄变。
- 用样品或铝板填满托盘
如果无背板的样品架有太大缝隙的话,会影响测试温度的分布,进而会影响聚苯乙烯材料的黄变。
- 把聚苯乙烯材料安装到“黑板”样品架上
聚苯乙烯材料应该安装在没有任何背板的样品架上,使材料两面都曝露在空气里。并且它应该安装在黑板温度传感器旁边。
- 使用标准白色瓷砖作为颜色测量的背景
聚苯乙烯是一种透明材料,测试的评估会受到聚苯乙烯背后材料颜色的影响。在做颜色评估时,需要使用标准白色瓷砖作为背景。
类似于在测试过程中轮换样品位置,在执行SAE J2527和SAE J2412标准中的PS Lot 9是实验室应该尝试和遵循的惯例。但是请记住,这种材料只在这两种测试方法里使用,在运行其他任何测试方法时,都不应该使用已发布的黄变数值范围。
聚苯乙烯对紫外线照射及温度都非常敏感,这对参考材料来说,既好又不好----可以很快地进行测试,但条件的微小变化都导致试验结果的剧大变化。遵守以上提示,这种参考材料能帮助你在试验中尽早发现问题,节省时间和金钱。
为了更便捷地使用聚苯乙烯,我们创建了一个工具,您可以查看你的试验是否在限制范围之内。在这里你可以下载。
如果您需要聚苯乙烯界限值的表格,您可以在这里找到。
湿度是描述空气中水蒸气量的通用术语。湿度是室外环境的关键因素,在老化和腐蚀过程中,导致材料降解。湿度可以表示为绝对湿度或相对湿度(RH)。绝对湿度是给定体积空气中水蒸气的质量,以g /m³表示。相对湿度(RH)表示空气中水蒸气的含量相比于完全饱和时空气中水蒸汽的含量的比值,以百分比表示。在确定人体舒适度和描述自然和加速老化时,相对湿度更常用。
相对湿度有多种测量方式。 Q-Lab公司在试验箱中使用了两种方法 - 在Q-SUN氙灯试验箱中使用带有数字湿度计进行电子测量,以及在Q-FOG循环腐蚀试验箱中使用干湿球湿度计进行机械测量。
数字湿度计在日常生活中相对常见。数字湿度计不需要大量空气流动,这使得它非常适合在Q-SUN氙灯试验箱和实验室环境测量中使用。数字湿度计随时可用且易于包装。
干湿球湿度计使用温度计,与数字湿度计相比,它相对容易校准。干湿球需要大量的气流,这在Q-FOG循环腐蚀试验箱的鼓风机模块中不是问题,并且也易于保持无腐蚀。数字湿度计如果用于Q-FOG循环腐蚀试验箱,盐雾会影响它并最终破坏它。
“太阳辐射”标准描述了旨在表征受户外使用或其他恶劣环境影响的电子设备性能的测试。两个最重要的太阳辐射标准是MIL-STD-810G和IEC 60068-2-5。 Q-SUN产品系列可用于满足这些环境“太阳辐射”测试。值得注意的一个重要事实是,这些标准并不是特定的测试方法,尽管有一些部分称为“测试方法”。两项标准都用大篇幅来讨论“剪裁”的概念,这使得实验室和工程师在设计使用每个部分讨论的环境压力的测试时具有灵活性。因此,如果结果符合本节的一般意图,这些标准不仅基于性能而且允许多种硬件设计,也可以改变实际测试条件。 MIL-STD-810-G明确指出:
“需要明确说明的是,本文件没有强加设计或测试规范。相反,它描述一种导致实际材料设计和基于材料系统性能要求的环境剪裁过程。”
MIL-STD-810-G和IEC 60068-2-5中有很多陈述强调了选择测试条件的灵活性。实际上,这些标准中的“太阳辐射”测试不可能在任何试验箱中运行,因为从280到3000nm的目标光谱功率分布没有一种人工光源可以满足。由于实际上没有单个光源符合规范,使用该标准的用户必须应用合理的工程原理,通过定义相关环境应力的应用方式来定制测试。 Q-Lab准备了两封特别信函,确认Q-SUN氙灯试验箱能够满足标准MIL-STD-810G方法505.5的性能要求,前提是遵循文件关于“测试剪裁”的指导。需要将这些标准添加到其认证范围内的实验室需要编写一份专门针对Q-SUN选择的测试剪裁的程序。
ISO 105 B04《人工老化的色牢度:氙弧灯褪色测试》是一种标准规范,旨在测试户外纺织品的日晒色牢度。与大多数纺织品测试不同,此测试使用水喷淋。 Q-SUN氙灯试验箱Xe-2和Xe-3均可满足ISO 105 B04的条件。但是,用于满足ISO 105 B04的这些测试仪光过滤器配置是不同的,如下表所示:
Tester |
Window-B04 Filter |
Window-B/SL Filter |
Xe-2 |
符合ISO 105 B04
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无法符合温度
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Xe-3 |
不适用
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符合ISO 105 B04
|
产生差异的原因在于ISO 105 B04中如何定义光照。该标准的三个独立部分规定使用1)氙弧灯,2)日光滤片的紫外截至点在290-300nm之间及a3)“稳定地减少”红外(IR)辐射的热过滤器。热过滤器没有精确定义,但特别说明其意图为最小化红外辐射以满足温度条件。带有Window – B/SL滤片的Xe-3即使没有滤片也能满足ISO 105 B04的辐照度和温度条件,因此符合此标准。
在Xe-2中,Window - B/SL滤片导致绝缘黑板(IBP或“黑标”)温度超出ISO 105 B04规定的范围,因此不能用于满足此标准。 Window - B04滤光筒是专为满足Xe-2运行ISO 105 B04的要求而设计的,与早期历史数据最匹配。如果您关心的是将Q-SUN中的测试数据与其他品牌试验箱中收集的历史数据进行比较,那么最好的解决方案就是配备Window - B04滤光筒的Xe-2。Q-Lab同样也提供运行ISO 105 B04的蓝羊毛样品架。
是全球应用最普遍的面料耐光性试验。在该标准中,使用一种氙弧设备将测试样品和参照材料暴露在光下。参照材料是包含一组八个紫外/光耐久性从低(蓝色羊毛1号)至非常高(蓝色羊毛8号)的蓝色羊毛块。然后,将试样的性能与参考材料的性能比较,以确定材料的“耐光性”如何。
ISO 105 B02共介绍了五种暴露方法,这些方法的设置和所生成的信息存在差异。所有这些方法都使用掩膜覆盖试样的部分区域,以便容易对比观察暴露和未暴露的试样区域(褪色部分与原样部分)。掩膜如下面的照片所示。
用于Xe-2的面料掩膜(⅓和⅔)
用于Xe-3的面料掩膜(¼、½和¾)
下表列出了ISO 105 02中给出的五种暴露方法,包含选择每种方法的原因及需要的参考材料和试样掩膜。
试验方法及所使用的参考材料和掩膜总结
ISO 105 B02是全球应用最广泛的面料耐光试验。此标准问世之初,耐候试验箱中还没有精确的温度和湿度控制手段,而且与其他标准一样,它使用参考材料来补偿这一点。ISO 105 B02要求使用湿度试验对照面料来确认试验期间试验箱中的湿度。所述对照面料就是一块用红色偶氮染料染色的羊毛。此面料的耐光性能与试验箱中的湿度有很大的关系。随着空气中水分含量上升,此面料的耐光性下降。将此面料的性能与
ISO 105 B02使用的蓝色羊毛对照材料比较,可以使用下图得到近似的试验箱湿度:
湿度测试对照材料的蓝色羊毛耐光性评级与有效湿度的关系图
如何进行湿度测试
为了进行湿度测试,您将需要准备好蓝色羊毛参考材料和湿度测试对照面料。测试中所使用的蓝色羊毛的类型取决于您正在运行的周期:
湿度测试对照面料及所有合适的蓝色羊毛参考材料均安装在一个白色的卡片纸上,覆盖上掩膜。然后,运行测试,直到湿度测试对照面料灰度等级达到4,且其性能与蓝色羊毛参考相当。如果湿度测试对照面料的性能与上表中的蓝色羊毛类似,则表明试验箱符合要求,可用于运行ISO 105 B02。
公司的加速老化和腐蚀试验箱均具有测量和控制温度的方法,包含黑板温度计(BPT)和试验箱箱体温度(CAT)传感器。可靠的试验结果取决于这些设备的准确校准。
测量和控制Q-Lab老化和腐蚀试验箱中温度的很多传感器都可以使用标准参考温度计和绝缘水容器校准。这些传感器包括:
- Q-FOG、QCT和(可选)Q-SUN Xe-1中试验箱箱体温度(CAT)传感器
- QUV中的黑板(BP)温度计
- 加热浸渍试验期间的黑板温度计
- Q-FOG CRH中的湿球/干球温度计
然而,不能使用标准参考温度计来校准Q-SUN氙灯试验箱中所使用的非绝缘黑板(BP,也称为黑板)或绝缘黑板(IBP,也称为黑标)的温度,因为它们主要通过吸收紫外(UV)、可见和红外(IR)光的方式得到热量并通过与试验箱空气之间的对流传热丧失热量。因此,想要正确校准,必须用自身为黑板传感器且已经校准包含辐射热和在空气中对流冷却影响的特殊校准温度计UC202或CT202对Q-SUN BP或IBP进行校准。上一节中所述的传感器不需要这样做,因为试验箱空气传感器及湿球/干球温度计并未暴露在来自光源的任何辐射热量中。