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境中（紫外老化試驗箱模擬環境），按規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zui大峰值輻射的波長不同。除非另有規定，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

根據條件和需要，可選用輻射量測定儀或標準物質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、試驗循環時間一般規定為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定為（50±3）℃。根據材料的特性和應用環境可選用（60±3）℃或其他溫度。

3、冷凝溫度一般規定為（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。

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。

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、為了便于檢查和結束試驗，暴露試驗時間一般規定為24h的倍數、7d或7d的倍數。

八、紫外老化試驗過程

1、試樣安裝：試樣按自由狀態安裝在試樣架上，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，以保持箱內的試驗條件穩定。在暴露期間定期調換暴露區中央和暴露區邊緣的試樣位置，以減少不均勻的暴露。

2、暴露試驗：開啟紫外老化試驗箱，調好規定的試驗條件，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旁直接測定接受紫外光的輻射量。

十、檢測試樣

按規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規定的進行環境調節，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標準規定進行。

十一、紫外老化試驗結束（試樣性能變化率計算）

試樣暴露試驗的結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。