【国家标准(GB)】 塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化的测定

ICS83.080.01
（高清正版）GB15596-2009..
中华人民共和国国家标准　
GB/T15596--2009/IS04582:2007代替GB/T15596—1995
塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化的测定Plastics-Determination of changes in colour and variations in propertiesafter exposure to daylight under glass,natural weatheringorlaboratorylight sources
（ISO4582:2007,IDT）
2009-06-15发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2010-02-01实施
规范性引用文件
术语和定义
颜色或其他外观变化的测定
机械或其他性能变化的测定
结果的表示
精密度
试验报告
GB/T15596—2009/IS04582:2007附录A（规范性附录）按ISO2602规定用于确定平均值和标准差的统计公式及确定性能损失50%所需时间的程序
附录B（资料性附录）表面清洁对暴露评估的可能影响参考文献
GB/T15596-2009/IS04582:2007
本标准等同采用国际标准ISO4582：2007《塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化的测定》(英文版)。为了便于使用，本标准还做了下列编辑性修改：a）“国际标准”词改为“国家标准”；b）删除了IS04582：2007的前言；c）增加了国家标准前言；
d）用相应的国家标准代替国际标准，本标准代替GB/T15596--1995《塑料暴露于玻璃下日光或自然气候或人工光后颜色和性能变化的测定》。
本标准与GB/T15596一1995相比的主要变化如下：增加了标准的目次；
—增加了前言部分；
——增加了引言部分；
-将“引用标准”改为“规范性引用文件”，并修订为区分注日期和不注日期的引用文件，增加了部分规范性引用文件（1995年版的第2章；本版的第2章）；增加了术语和定义（见第3章）；一一修改了颜色和其他外观性能变化的测定的内容(1995年版的第3章；本版的第4章）；一修改了机械或其他性能变化的测定的内容(1995年版的第4章；本版的第5章）；一一修改了结果的表示的内容（1995年版的第5章；本版的第6章）；—增加了精密度的内容(见第7章);修改了试验报告的内容；
一增加了规范性附录“以ISO2602为依据用于确定平均值和标准差的统计公式及确定性能损失50%所需时间的程序”(见附录A)；增加了资料性附录“表面清洁对性能评估的可能影响”(见附录B)。本标准的附录A为规范性附录。
本标准的附录B为资料性附录。
本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国塑料标准化技术委员会老化方法分技术委员会(SAC/TC15/SC5)归口。本标准负责起草单位：广州合成材料研究院有限公司、东莞市贝特利新材料有限公司、珠海市远康企业有限公司、金发科技股份有限公司。本标准参加起草单位：龙口市道恩工程塑料有限公司。本标准主要起草人：王浩江、邵芳、雷有金、谢振平、宁凯军、杨育农、耿伟。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T15596—1995。
GB/T15596—2009/IS04582：2007引言
多种不同的暴露方法可用于提供外部环境应力如光、热和水等对塑料影响的信息（见ISO877和GB/T16422）。每种暴露试验都有其特定的应用和相关范围。当测定材料某一特定性能在不同暴露下的变化时，为确保试验结果的有效性，在所有暴露后宜使用相同的评定方法。塑料暴露试验的结果取决于暴露试验类型、塑料种类和被评估的性能。即使在相同的暴露试验条件下，材料某一性能的测试结果可能与其他性能的测试结果不一致。本标准不是为了建立一个指导暴露试验的固定程序，而是为了提供一套用于表示暴露试验后材料性能变化结果的特定程序。由用户确定何种暴露试验条件最合适于具体材料及其使用环境考虑到材料的预期应用，宜选用测定暴露材料的外观和性能变化的试验方法。所设计的暴露试验应基于材料性能的这些变化来对其进行判别。本标准建议测定被暴露塑料变化的典型性能。注：由于所用光源的光谱分布存在很大的差异，相同的塑料暴露在GB/T16422(所有部分）所述的不同类型设备中所得到的测试结果之间存在很大差异。因此，只有塑料暴露在同类试验设备和相同试验条件下才可以对试验结果进行比较。为了达到最佳的比较效果，塑料宜在同一试验设备中同时暴露。IV
1范围
GB/T15596—2009/IS04582：2007塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化的测定本标准规定了塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色及其他外观和机械或其他性能变化的测定方法。分析数据的方法取决于暴露材料的性能试验是破坏性的还是非破坏性的。暴露试验在具体的暴露标准规定条件下进行。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB250纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡（GB250—2008ISO105-A02：1993，IDT）GB251纺织品色牢度试验评定沾色用灰色样卡（GB251—2008，ISO105-A03:1993，IDT）GB/T1040.1塑料拉伸性能的测定第1部分：总则（GB/T1040.1一2006，ISO527-1:1993，IDT)
GB/T1040.2塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件（GB/T1040.2—2006,ISO527-2:1993,IDT)
GB/T1040.3塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件（GB/T1040.32006ISO527-3:1993,IDT）
GB/T1040.4塑料拉伸性能的测定第4部分：各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件（GB/T1040.4一2006，IS0O527-4：1997，IDT）GB/T1040.5塑料拉伸性能的测定第5部分：单向纤维增强复合材料的试验条件(GB/T1040.5—2008,ISO527-5:1997,IDT)GB/T1043.1塑料简支梁冲击性能的测定第1部分：非仪器化冲击试验（GB/T1043.12008IS0179-1:2000,IDT）
GB/T1633热塑性塑料维卡软化温度（VST）的测定（GB/T1633—2000，idtISO306：1994）GB/T1634.1塑料负荷变形温度的测定第1部分：通用试验方法（GB/T1634.1一2004，ISO 75-1:2003,IDT)
GB/T1634.2塑料负荷变形温度的测定第2部分：塑料、硬橡胶和长纤维增强复合材料(GB/T1634.2—2004ISO75-2.2003,IDTGB/T1634.3塑料负荷变形温度的测定第3部分：高强度热固性层压材料（GB/T1634.3—2004，ISO75-3:2003,IDT）
GB/T1843塑料悬臂梁冲击强度的测定（GB/T1843—2008，ISO180:2000，IDT）GB/T2918塑料试样状态调节和试验的标准环境（GB/T2918-1998，ISO291:1997,IDT）GB/T9341塑料弯曲性能的测定（GB/T9341—2008，ISO178：2001,IDT）GB/T9754色
色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定(GB/T9754—2007,ISO2813:1994,IDT)ISO105-A01纺织品色牢度的测试A01部分：总则1
GB/T15596—2009/IS04582:2007ISO2602
测试结果的统计说明平均值的评估置信区间8塑料试样的加工制备
ISO2818
ISO4628-6色漆和清漆涂层退化的评估普通类型退化的强度、数量和大小的描述第6部分：粉化度的等级
ISO6603-1塑料硬质塑料刺穿冲击性能的测定第1部分：非仪器化冲击试验ISO6603-2
塑料硬质塑料刺穿冲击性能的测定第2部分：仪器化冲击试验ISO6721-1塑料动态机械性能的测定第1部分：总则3塑料动态机械性能的测定第3部分：弯曲振动共振曲线方法ISO6721-3
5塑料动态机械性能的测定第5部分：弯曲振动非共振方法ISO6721-5
ISO7724（所有部分）涂膜颜色的测量方法ISO8256塑料拉伸冲击性能的测定ISO13468-1塑料透明材料光透射率总量的测定第1部分：单光束仪器ISO14782塑料透明材料的雾度的测定CIE出版物No.15比色法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
对照物control
与试验材料有相似成分和结构，并同时暴露后与其进行比较的材料。3.2
存放样品filespecimen
存放在稳定的条件下用来比较暴露前后性能变化的部分试验材料。3.3
遮光区域
maskedarea
暴露试样的一部分，将其遮盖以免受到光的照射。注：遮盖部分仍受到湿热的影响。3.4
试验样品testspecimen
用来试验的部分试样。
平行样品replicatespecimen
同时进行暴露、处理及测试的相同批次试验材料。4颜色或其他外观变化的测定
4.1颜色变化
4.1.1原理
按规定试验方法（见第2章）暴露后塑料试样的颜色变化，用下列方法之一测定：a）仪器测定；
b）目视评定。
注：在第2章中所列的性能测定方法并不详尽，其他方法也可能适用（见5.1)。4.1.2仪器
4.1.2.1测试颜色或颜色变化的仪器测定不透明样品的仪器应符合ISO7724（所有部分）规定的要求。而对于透明样品，仪器应符合2
CIE出版物No.15的要求。
4.1.2.2评定颜色变化的灰卡
GB/T15596--2009/IS04582:2007灰卡应符合GB250或GB251的规定（参见附录B)。在灰卡中，1级表示反差最大，5级表示反差为零（两个试样颜色相同）。
注：GB250的变色用灰卡适合于测定相对较深颜色或深暗色材料的褪色。GB251的沾色用灰卡适合测定如白色或接近白色试样的沾色、黄变等褪色。4.1.3试验样品
试验材料和对照材料的试样应符合采用具体暴露方法的国家标准的要求（见第2章和4.1.1的注）。只要有可能，应将一种已知自然老化性能的对照材料同时进行暴露试验。除非另有规定，每种材料至少应暴露三个平行试样。
4.1.4步骤
4.1.4.1总则
用于颜色变化评定和任何表面清洁处理的具体方法应由相关方商定并载人试验报告。按相关国家标准的规定测定颜色变化。
为了评定因暴露引起的颜色变化级别，通常对一系列暴露阶段后的颜色变化进行测定。在某些情况下，颜色变化的测定在预定或规定的暴露增量之后进行。颜色的测定或目测应在试样暴露结束后尽快进行，以尽可能减少暗反应的影响。然而在某些情况下，由于样品结束暴露时处于湿暴露周期或于暴露周期的不同，导致暴露后立刻评定试样外观性能的结果可能有变化，最好对试样完成暴露后进行状态调节（如24h）。
注：因为暴露结果的差异，不同材料颜色变化的比较最好在材料在同一暴露装置或同一户外暴露地点同时暴露后进行。
4.1.4.2仪器测定
在暴露前和每个暴露阶段后测量所有样品的额色。必要时，同时测量每种材料暴露样品和存放样品的颜色。当用仪器法测量不透明试样颜色和颜色变化时按ISO7724（所有部分）规定进行。对于透明试样，则按CIE出版物No.15规定进行评定。注：ASTME1347也规定了透明材料的评定方法。4.1.4.3目视评定
用目视评定颜色变化时按照ISO105-A01试验方法进行。使用的灰卡应符合GB250或GB251要求。使用灰卡比较被暴露样品和存放样品的反差级别，以相同的灰卡反差级别表示同一材料暴露样品和存放样品间的额色变化级别。注：有关灰卡的供应商信息可在SAC/TC209/SC2的秘书处得到。如果所观察到的反差处在灰卡的两个级别之间，则以其中间级别表示。例如，3～4级表示在规定的暴露阶段被暴露样品与存放样品之间的反差大于灰卡的4级而小于3级。按照灰卡上的级别记录颜色变化的特征。此外，还宜测定和记录颜色变化的类型。用下列术语描述色调、饱和度、明度方面的变化或其综合变化：a）色调的变化：
b）饱和度的变化：
c）明度的变化：
蓝色变深或蓝色变浅
绿色变深或绿色变浅
红色变深或红色变浅
黄色变深或黄色变浅
GB/T15596—2009/IS04582:2007目视评定颜色变化的典型报告如下：“黄色变深、变淡、变亮、GB250/GB251灰卡2一3”。4.2其他外观变化
除了颜色变化，塑料的其他外观也会因暴露而发生变化。测定这些外观的变化可按相关的国家标准进行。如果国家标准中没有评定这些外观变化的方法，则应在试验报告中描述所使用的方法。典型外观变化的测定方法见表1。
测定典型外观变化的试验方法
评定项目
光泽度
透光率
粉化度
裂纹或银纹
微生物生长
成分表面迁移
a用于塑料涂饰的方法。
b见6.2.2中推荐描述的等级。
5机械或其他性能变化的测定
5.1原理
GB/T9754*
ISO13468-1
ISO14782
ISO4628-6
等级”
等级。
定量数据
塑料因自然老化而导致的表面性能变化远比整体性能更敏感。评估硬质塑料时，测定表面性能或受其影响极大的材料性能可能更有效。通过破坏性试验测定机械或其他性能需以下几组样品：a）暴露前被选作材料初始性能测定的样品；b）根据具体暴露试验相应的国家标准，按选定周期暴露的样品；c）如果需要，与暴露试样相同周期进行避光贮存的存放样品。用完全相同的试验步骤和状态调节条件进行所有试验非常重要。表2列举了可用于评定暴露效果的机械性能试验方法。这些试验可获得定量数据，但由于是破坏性试验，如需观测整个暴露过程中的变化，每个暴露增量都要有足够数量的平行试样。表2评定塑料暴露效果的典型机械性能试验方法评定的性能
拉伸性能，尤其是断裂伸长率
弯曲性能
冲击强度
简支梁冲击强度
悬臂梁冲击强度wwW.bzxz.Net
非仪器击穿试验
仪器击穿试验
拉伸冲击试验
维卡软化温度
负荷变形温度
动态机械热分析
化学变化(例如用红外光谱法）
GB/T1040
GB/T9341
GB/T1043.1
GB/T1843
ISO6603-1
ISO6603-2
ISO8256
GB/T1633
GB/T1634
ISO6721第1,3,5部分
GB/T15596—2009/IS04582：2007如果性能测试为非破坏试验，推荐在暴露前和每个暴露增量结束后对试样进行性能测定。非破坏性试验测试的典型性能包括质量、尺寸、光泽度、透光性和雾度。5.2仪器
仪器应符合测定性能变化的相关国家标准要求。5.3试验样品
测定具体性能的试样应符合相应的国家标准。除非另有规定，进行非破坏性试验时，每种被评估材料至少需要三个平行试样；进行破坏性试验时，室少需要五个平行试样。注：用破坏性试验测定性能时，用于特定测试的试样可能须从暴露后的样材中裁取。然而，直接暴露的试样与从暴露后样材中裁取的试样所得到的测试结果可能不同。试样在机械加工（见ISO2818)后应进行状态调节。此外，也可能有必要在机械加工前预处理样材以利于样品的制备。
5.4步骤
5.4.1初始性能的测定
除非另有规定，测定初始性能前，试验样品按GB/T2918规定进行状态调节，或由相关方商定。对于易吸湿塑料，在湿度敏感性能（如机械性能、电性能）的对比试验前应在相同的湿度环境下状态调节最好是在相对湿度50%和温度23℃的环境中达到平衡。性能的测定按相关的国家标准进行，或者根据相关方商定（见5.1)。5.4.2存放样品的贮存
存放样品避光存在符合GB/T2918规定的实验室中。对湿度敏感材料贮存在不会因吸收水分而产生变化的环境中，可以贮存在相对湿度较低的环境或者防潮器血中。存放样品的贮存条件应由相关方商定，并载入报告中。
5.4.3暴露后性能的测定
在与初始性能测定（见5.4.1)相同或根据相关方商定的条件下，对暴露后试样和存放样品（见5.1）进行状态调节。在初始性能测定和暴露后试样所用的状态调节方法中的任何差异都应载入试验报告中。
使用相同的测试方法对暴露后试样性能（与原始试样相同）进行测定。如有需要，对存放样品也进行相同测定（见5.4.1）。
注：在一些测试中，试验结果依赖于试样的受暴露面。例如，在弯曲试验中，受压面是试样的暴露面还是非暴露面会得到不同结果。
6结果的表示
6.1颜色变化
6.1.1仪器测定
按ISO7724(所有部分）规定用仪器测的色坐标来测定每个平行样品的色差。计算色差平均值及其标准差。
6.1.2目测
按4.1.4.3所述测定颜色变化。
6.2其他外观性能的变化
6.2.1仪器测定
用来表征如光泽度、透明度等外观性能的仪器法为典型的非破坏性试验方法。进行非破坏性试验时，需要测量暴露前和每个暴露增量后所有试样的性能。用非破坏性的仪器法测定外观性能变化时，按ISO2602的规定来确定性能变化的平均值和标准差。用A.1中给出的公式计算性能变化的平均值和标准差。如有需要，还可计算性能变化的95%置信5
GB/T15596—2009/IS04582：2007区间。
在某些情况下，需测定暴露后外观性能的保持率。用非破坏性试验测定性能保持率时，用A.2中给出的公式计算每一暴露周期后性能保持率的平均值和标准差。6.2.2目视评定
外观的变化由相关方商定的等级进行定性估定。推荐区分等级如下：没有变化；
痕量变化；
稍有变化；
中等变化；
显著变化。
用目视评定外观时，推荐使用对比参考指南，如说明主观等级的图片标准。注：这个等级是主观判定的，最好在一个人同时对多个试样进行评估时使用。因为进行目测的观测者间的差异，要谨慎地诠释由不同观察者得到的结果。6.3机械和其他性能的变化
按相关的国家标准来测定每个试样的机械或其他性能。机械性能的测定通常是破坏性试验。进行破坏性试验时，可以通过以下三种方式来比较暴露后样品和存放样品同一性能的测定结果：a）将暴露后样品中所有平行样品的相关性能测定结果和一组未暴露样品的性能测定结果进行比较，或者和与试验样品同时制备的存放样品的性能测定结果进行比较。用方差分析进行数据比较。除非另有规定，暴露后样品和初始样品或存放样品被测性能平均值的差异应达到95%置信度，这些变化才被认为具有统计意义。按ISO2602给出的方法进行方差分析。
b）被测性能保持率的平均值和标准差由测得的每个平行暴露后样品的性能值与初始性能或存放样品的测定性能的平均值的比值确定。如果为破坏性试验测得的性能，用A.3给出的方程武计算其性能保持率的平均值和标准差。被测性能变化的平均值和标准差由测得的每个平行暴露后样品的值与初始性能或存放样品的c）
测定性能的平均值的比值决定。如果为破坏性试验测得的性能，用A.4给出的方程式计算其性能变化的平均值和标准差。
对于一些性能，如表面光泽度，质量或尺寸的变化，其结果可通过非破坏性试验测得。进行非破坏性试验时，用A.1中给出的方程来确定性能变化的平均值和标准差，或用A.2中的方程来确定性能保持率的平均值和标准差。绘制性能变化对时间或辐照量的曲线可能有用，但很多情况是每一组试样得到的结果有相当大的分散性，除非将其考虑在内，否则在绘制算术平均值的曲线时会得出错误的结论。在某些应用当中，需要计算达到所测性能规定水平要求时的时间和辐照量。记录下这类数据后，应根据A.5中给出的方程来确定暴露时间和辐照量的平均值和容许区间。7精密度
本标准所得结果的精密度依赖于测定具体性能试验方法的精密度和暴露试验的差异，因此，可能没有具体精密度报告。本标准规定的方法期望给测试者关于通过记录所有试验结果的平均值和标准差获得结果的精密度的表示。
8试验报告
试验报告应包括下列内容：
a）注明采用本标准；
被测产品必要的详细说明；
暴露试验的完整描述，包括以下内容：实验室光源暴露：
暴露设备的型号，
光源和过滤器，
GB/T15596—2009/IS04582:2007暴露循环的完整描述(温度、光暴露周期、暗暴露周期和湿暴露周期等），暴露阶段的时间，
参考的相关国家标准；
自然气候或玻璃下日光暴露：
暴露场地，
暴露日期，
总暴露时间，
如有需要，测得的暴露辐照能量和带宽试样安装在暴露架上的状态描述对相关国家标准的参考；
性能测定方法的完整描述（按相应的国家标准）；d)
状态调节步骤(按相应的国家标准)；e)
f）如果需要，对试样进行清洁的程序(见注)；g)
仪器测定和目视评定每个暴露阶段后的颜色变化；h）按5.4和（或）6中的规定确定结果的平均值和标准差。注：清洁暴露后样品的表面会影响外观性能，更多关于测试前清洁样品的可能影响的更多信息参见附录B。
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