GB/T 3511-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶耐候性》规定了橡胶材料曝露于自然或人工气候后,测定其颜色、外观和物理性能变化的试验方法 1。该标准等同采用标准ISO 4665:1998《硫化橡胶或热塑性橡胶 耐候性》2。
其主要内容包括:
适用范围:适用于硫化橡胶和热塑性橡胶。
试验原理:将橡胶试样暴露在自然气候或人工模拟气候条件下,经过一定时间后,观察和测量试样的颜色、外观和物理性能的变化,以评估橡胶的耐候性。
试验设备:
自然气候暴露试验设备:应选择能代表实际使用环境条件的暴露场地,并配备适当的试样架和固定装置。
人工气候老化试验设备:常见的如氙弧灯老化试验箱、荧光紫外灯老化试验箱等,能模拟不同的气候条件,如光照、温度、湿度、降雨等,并可jingque控制这些参数。
试样制备:
试样的选取:应从橡胶材料中选取具有代表性的部分作为试样。
试样的形状和尺寸:通常根据试验要求和具体的测试方法来确定试样的形状和尺寸,一般为矩形、圆形等,尺寸大小也有相应规定。
试样的预处理:在试验前,需对试样进行清洁、干燥等预处理,以确保试验结果的准确性。
试验条件:
光照条件:确定氙弧灯或荧光紫外灯的辐射强度、光谱分布、光照时间等参数。例如,氙弧灯的辐射强度可在一定范围内调节,以模拟不同强度的阳光照射;荧光紫外灯的波长范围通常选择UVA-340 或 UVB-313 等,分别模拟不同波段的紫外线辐射。
温度条件:设定试验箱内的温度范围,一般可在室温至较高温度(如 50℃ -100℃)之间调节,以模拟不同环境温度对橡胶的影响。
湿度条件:控制试验箱内的相对湿度,可选择一定的湿度范围(如 30% - 90%RH),模拟潮湿环境对橡胶的作用。
降雨条件(如果有):对于需要模拟降雨的试验,设定降雨的时间、频率和降雨量等参数。
自然气候暴露试验条件:根据实际使用环境,选择合适的暴露地点,如热带、亚热带、温带等不同气候区域,记录当地的气候参数,包括温度、湿度、降雨量、日照时间等。
人工气候老化试验条件:
试验步骤:
将试样放入人工气候老化试验箱内,安装固定好。
根据设定的试验条件,启动试验设备,开始进行老化试验。
在试验过程中,定期观察试样的外观变化,并记录试验时间和现象。
达到规定的试验时间后,停止试验,取出试样,进行物理性能测试。
将制备好的试样安装在暴露场地的试样架上,确保试样暴露的表面朝向正确的方向。
定期观察试样的外观变化,如颜色变化、表面裂纹、粉化等,并记录观察时间和现象。
按照规定的时间间隔(如每隔一定天数、周数或月数),从暴露场地取回试样,进行相关物理性能的测试,如拉伸强度、断裂伸长率、硬度等。
自然气候暴露试验步骤:
人工气候老化试验步骤:
结果评定:
外观评定:通过肉眼观察试样的颜色变化、表面光泽度变化、是否出现裂纹、粉化、起泡等现象,对试样的外观进行评定。可以与标准比色卡或未老化的试样进行对比,确定颜色变化的程度;根据裂纹的长度、宽度和数量等评估表面裂纹的严重程度。
物理性能评定:对老化前后试样的物理性能进行测试,比较各项性能指标的变化。例如,测量拉伸强度、断裂伸长率、硬度等物理性能参数的变化率。根据性能指标的变化程度,评估橡胶材料的耐候性。通常规定性能指标的变化在一定范围内为合格,超出该范围则表示耐候性不佳。
注意事项:
试验设备的校准和维护:定期对试验设备进行校准,确保设备的各项参数(如温度、湿度、光照强度等)准确无误。对设备进行日常维护,保证设备的正常运行。
试样的代表性:试样的选取应具有代表性,能够反映橡胶材料的整体性能。在同一批橡胶材料中,应选取多个试样进行试验,以提高结果的可靠性。
试验环境的控制:在自然气候暴露试验中,要确保暴露场地的环境条件具有代表性,避免受到周围环境的干扰;在人工气候老化试验中,要严格控制试验箱内的各项参数,保证试验条件的稳定性和重复性。
试验周期的确定:根据橡胶材料的实际使用情况和要求,合理确定试验周期。试验周期过短可能无法准确反映橡胶的耐候性变化,而试验周期过长则会增加试验成本和时间。
结果的分析和判断:对试验结果进行综合分析,不仅要考虑外观和物理性能的变化,还要结合橡胶材料的实际使用环境和要求,判断其耐候性是否满足要求。要注意试验结果的局限性,不能完全代表橡胶材料在实际使用中的性能表现。