【国家标准(GB)】 非金属材料曝露试验用的有水和无水曝露设备(碳弧型)及实施方法

中华人民共和国国家标准
非金属材料螺鑫试验用的有水
和无水光曝露设备（碳弧型）
及实施方法
Operating light-exposure apparatus(carbon-arc type) with and without watersnd testing method for exposure of nonmetallic materisls主题内容与适用范围
GB11189.2-—89
本标准规定了以碳灯为光源的有水和无水光曝露设备的操作程序及其基本原理。本标准适用于在规定的条件下，对非金属材料进行加速曝露试验；对试验材料的最适宜的曦露条件不作规定，而只限于获得测量及控制条件的方法和曝露的操作程序。试样制备、试验条件及结果的评定按产品的标准规定进行。
2引用标准
GB250评定变色用灰色样卡
耐光和耐气候色牢度蓝色羊毛标准GB1766漆膜耐候性评级方法
GB1865漆膜老化（人工加速）测定法GB8427纺织品耐光色牢度试验方法氙弧GB8430纺织品耐气候色牢度试验方法氙弧GB9344塑料氙灯光源螺露试验方法3方法提要
3.1本标准包括四种方法。
3.1.1方法A：连续光曝露及周期性喷水3.1.2方法B：有光和无光交替曝露及周期性喷水，3.1.3方法C:不喷水的连续光曝露，3.1.4方法D：不喷水的有光和无光交替曝露。3.2具有不同暖露条件的几种类型的设备均适用于非金属材料作需露试验。对于光-水睡露设备来说不能规定出单一操作步骤来直接模拟天然爆露。本实施方法不包括特意采用的或别种型式的加速耐候试验。
3. 3由于自然环境随时间、地理位置与地势变化而变化,可以预料天然曝露的作用将因此而不同。同一环境下，对不同材料的作用也不相同。因此，对所研究材料未能确定定量关系时，不应说采用本标准所得的结果等于任一天然赚露试验的结果。3.4在本标准允许限度内，不同类型设备之间或同一类型设备之间操作条件不同时，其结果都会不同。中华人民共和国化学工业部1989-03-01批准1990-01-01实施
GB 11189.2—89
因此，除在附录A（补充件）所示的报告形式中或在参考程序中另有规定外，对使用本标准所得的结果不另附加说明。
3.5在本标准中，“循环”这个术语定义为按不同试验材料作不同规定的光和喷水的时间间隔。4设备
4.1设备类型
所使用的设备应采用一个或两个碳弧灯作为辐射光源，并应是表1中所列类型中的一种或等效的装置。
有、无自动
注：1）废弃型设备，不推荐。
4.2设备要求
辐射光源
单、密闭碳弧灯
单、密闭碳弧灯
单、密闭碳弧灯
单、闭碳弧灯
双密闭碳双灯
双密闭碳弧灯
阳光型碳弧灯
阳光型碳弧灯
阳光型碳弧灯
阳光型碳弧灯
单密闭碳弧灯
单密闭碳弧灯
控温装量
有、无自动
控显装置
样板转鼓或
转架直径
4.2.1设备应由一个固定试验箱的合适构架以及安放控制和调节装量所需的需板组成。4. 2. 2
样板转鼓或
转架的转速
1 t/min
1 t/min
带垂直样板
框架0.5/h
带角形样板
框架0.5z/m
1 r/min
设备有固定或支持试样的圆型转架或转鼓，它将绕光源转使所有样板受到均匀的光辐射。试验箱内应有足够的通风，以防止碳弧燃烧产物污染试样，设备应包括测量与控制下述指标用的必要装量：碳弧电流；
碳弧电压，
黑板温度，
喷水压力，
操作程序或周期，
曝露时间；
相对湿度（仅指AH、DH、EH和HH型）。在 AH、DH、EH 和 HH类型设备中，装有一个电动操作的恒温蒸发装置，使空气进入试验箱之GB 11189.2 89
前，通过装在设备底部的给湿箱时增加其湿度。在H型和一些 A、D型设备中有手动和电动蒸发器。试验箱内空气的相对湿度可用干、湿球湿度计指示或记录的读数计算。湿度计的测量部位应放在试验箱出口处的空气流中。
4.2.6黑板温度计装置由70mm×149mm×1.5mm的不锈钢板制成。在板上用机械方法固定一个不锈钢双金属表盘式温度计。温度计在直径为44.4mm表盘上有一长为3.9mm的管，从管末端向外延伸约38mm的测量部位应装在离板顶部64mm和离板底部48mm的板的中心处。带有附着式温度计管的板面应选用耐光与耐水的烘干型黑色磁漆涂覆二道。最好通过辅助鼓风，让恒温、恒定体积气体连续流过样板的方法来控制黑板温度，但室温空气的间断流过样板是允许的。4.2.7可以在黑板表面的中心安装个热电偶或变阻湿度计，显示的温度值等于表盘式温度计值的都可以代替使用，
4.2.8设备的详细要求与操作条件已列于表2和图1～3中。4.2.9设备应安装在温湿度能够控制的房间，当进入空气未能控制时，由于空气源的变化所引起的影响程度，只能被部分测定。
表2光-水曝露装置的详细要求与操作条件类
线电压，V
弧电压，V
孤电流，A
208～250
120~145
15~17交流
58～62交流
12～14直流
5862直流
127×304.8中性管状或实心
碳电极
滤光器
22.2×304.8涂钢阳光型
12.7×101.6中性管状或实心
22.2×101.6涂锅阳光型
球面玻璃
平板玻璃
样板转鼓或
转架直径
样板转架或转鼓转速，11/min
碳弧自动调节
线圖操作
马达操作
喷水(装配、位量、能力、图示）注，“√\在行列中表示应用的装置类型。最转方向
1r/min
3.3mm密接头
绩嘴座
GB 11189. 2-89
续表2
样板表面茎样板表面下载标准就来标准下载网
的直径为762mm
喷嘴头
在方祛A操作中，喷水压力
为83 ~ 124kP a时,由四个No50嘴Ek
嘴组成的喷水装置的喷水量为
2.5~2.9dm3/min
图1A，AH,B,C,D和DH型设备的试样喷雾排列图674
魔转方向
Ir /min
使用F -80型喷嘴4个
GB11189.2--89
样板表面至样板表面
的直径为959mm
喷磺至样板在面距离
在方法A摄作中，喷水压力
为124～172kPa时，由四个喷
嘴组成的喷水获置的喷水量为
2.6~3.6dm3/min
喷噗接头
F -80馈嘴
Fug-oi
awg·10i
喷雾角度
图 2E、EH型阳光型碳弧灯设备的试样喷雾排列图675
5试验程序
5.1试样制备
喷雾角度
GB 11189.2—89
样板表面至样板表面的直径为508mm177.8m
旋转方向，Ir/min
在方法A操作，喷水压力为
34 ~ 55kPa时，由两个喷噬组成的喷水孩置的喷水盘为
0.56 ~0.73dm 3/min
3.2mm密接头
No50喷嘴
图3H与HH型单封闭碳弧灯设备的试样喷雾排列图根据对试验材料规定的详细要求，制备尺寸和形状适合安装在设备的转鼓或转架上的试样。5.2试样的安装
5.2.1把试样垂直地装在辐射光源水平中心线的转鼓或转架的上下两边。因样品形状或物理特性不能实施的除外。为了使试样表面上的曝露条件均勾，必须垂直地按一定顺序变换试样位置，以保持每个试样在每个位置都有相同的曝露循环。当曝露时间不超过24h，每块试样必须装置在与弧光的水平轴等距离的位置。当曝露时间不超过100h，建议试样每天变换位置。使试样表面受到均匀光辐射的其他方法，可由有关方面协商决定。
5.2.2因物理特性不允许在垂直位置悬挂的试样,可平放在低于光源或辐射源水平中心165mm的、装有转台的环形水平转架上进行嗪露。这样象所有试样绕着光源或辐射漂旋转一样，每个试样在其本身的轴上进行旋转。
5.3试验条件调节
5.3.1以黑板温度计装置来测定和控制温度。用与安装试验样板相同的方法将黑板温度计装在样板转鼓或转架内，这样它就能受到与试样相同的作用。在没有外指示器的情况下，可以通过试验箱门上的视窗读取黑板温度。
5.3.2连续光照设备的操作，将非试验对照样板和一个黑板温度计放满试样转架，调节试验箱内干球温度计以达到所需的黑板温度。除非采用的方法或详细的材料标准另有规定，黑板温度应控制在63士5℃。对于大多数材料在光照期间内，这个温度和天然光试验有较好的相关性。其他的黑板温度也可应用，但在试验报告中要特别说明。676
GB11189.2-89
5.3.3试样喷雾器的水以细雾状均匀地喷射到试样表面上。除另有规定，喷水水压、数量与喷嘴类型应符合图1～3中所表示的各类型装置的详细要求。5.3.4水的pH值应是6.0~8.0,硬质物含量小于20ppm，试样在连续曝露后其表面不应留下有害的沉积物或污物。水的温度为16士5℃，水一般不再循环使用，除非循环水能满足上述要求。对于某些试验材料或使用某些材料（如铝）的供水系统，使用离子水或蒸馏水是合适的。5.3.5滤光器用球型或平板玻璃，滤去不需要的辐射波长与防止碳弧燃烧所产生的副产物污染试样。除另有规定，滤光器采用滤去275nm，对370nm的透射率高达91%的耐热光学球型玻璃和滤去255nm，对360nm的透射率高达91%的耐热光学平板玻璃。5.3.6滤光器（球型或平板玻璃）使用2000h后或明显变色或变成乳白色时，应更换。每天用洗涤剂与水清洗滤光器。为了在长期的曝露中保持光辐射均匀性，建议以轮流更换方式，安排时间部分更换滤光器。球型或平板玻璃滤光器使用1000h为间隔更换一半。5.3.7除非详细的材料标准中另有规定，采用按表2规定的滤光器和碳棒操作。如果不用滤光器或其他类型碳棒，需要在试验报告中说明。5.3.8弧光强度的调节以及褪色等级的说明，随设备一起提供或向设备生产厂索取。6试验方法
6.1方法A;连续光曝露和周期性喷水。6.1.1选用装有喷水装置类型设备。6.1.2按照设备说明书编制设备连续光曝露和周期性喷水的程序。程序的选择可由有关方面商定。102min光照，跟随着18min，这一光和喷水喷雾的循环程序被认为是满意的，在这种程序中，光曝露（无喷水）期间黑板温度达到最高值。6.1.3在AH、DH、EH和HH型设备中，调节干湿球温度控制器、增湿器及漫入式热水控制器，使其达到5.3条要求的条件。
6.1.4在带有增湿器的A、D和E型设备中，湿度可以调节，但不能控制。没有增湿器的A、D、E型设备相对湿度由试验室底部水的蒸发和对试样喷雾来达到。6.2方法B:有光和无光交替曝露及周期性喷水。6.2.1可选用带有自动湿度控制器和喷水装置的AH、DH、EH和HH型设备。6.2.2光照期间的操作，按6.1条进行。6.2.3自动控制由有光变为无光交替循环程序。在无光期间，可以分别调节温度和湿度。在EH型设备通过转架喷水润湿样板背面以冷却样品，使曝露样板表面在无光期间产生凝露作用。6. 2. 4所有 AH、DH、EH、H、HH 以及某些 A、D和 E型设备中,可以编制在没有相对湿度控制而有有光和无光交替循环程序运转。
6.3方法C:不喷水的连续光照曝露。6.3.1选用H或HH型单密闭碳弧灯爆露设备，按照设备说明书编制连续光曝露程序。6.3.2调节设备上的控制器，使黑板温度为63土3℃，相对湿度为30%士5%，连续试验18土2h，使按GB730制作的蓝色羊毛4级标准达到GB250灰色样卡4级的褪色单位，得到18士2标准褪色小时。6.3.3为了校验产生的标准褪色小时数，在没有背板的试样架上挂一片NBS感光纸，在干净的玻璃滤光器和新换碳棒的设备中连续露20h，取出感光纸放在暗房中，室温下冷却2h以上，使它获得正常的含湿量，把哦露过的感光纸与附带于设备说明书的标准褪色卡在具有5381x照度的等效光源下进行目测比较时，以两小时一级用内插法，估评得到的标准褪色小时数。6.3.4材料的曝露及测定可依有关方面相互商定的办法，没有其他规定时，可按下述方法之一进行。6.3.4.1与一块GB730蓝色羊毛耐光度标准比较：将试样及相互商定的某一级蓝色羊毛标准同时进行曦露，直至所选定的标准其曝露部分与未曝露部分之间的颜色变化程度相当于GB250灰色样卡4级677
GB 11189.2—89
为止。将标样与试样进行比较，用相互商定的测量试样变化的方法报告试验结果。6.3.4.2与一套GB730蓝色羊毛耐光度标准比较：将试样及一套GB730蓝色羊毛标准同时进行曝露，直至试样出现了规定的或相互商定的测量方法测定的最大容许变化数值为止。蓝色羊毛标准中的某一级的露部分与没有曝露部分之间的颜色变化表现为最接近于GB250灰卡的4级时，则以该蓝色羊毛标准的级数相同的序数给试样定级。若该级蓝色羊毛标准显示出颜色变化大于灰卡4级，而高于该级序数的另一级则低于灰色样卡4级，也可使用中间和半级参数值表示。6.3.4.3与其他标准样比较：将试样与有关方面商定的标准样同时进行曦露，直至用规定的或相互商定的测量方法测得两者出现商定的变化值为止。以试样与标准样的比较为基础报告试验结果。6.4方法D：不喷水的有光和无光交替曝露。6.4.1选用H或HH型设备，编制点燃或关闭碳弧，造成有光和无光循环程序。6.4.2方法D的操作，除下述的有光-无光循环代替方法C的连续有光曝露条件外，其余与方法C的规定相同。
6.4.3除非对被试验材料有其它标准，否则采用1h无光，跟随3.8h有光的重复循环周期。在光照期间，黑板温度为63士3℃，在无光照期间，黑板温度逐渐降低至和进入试验室的空气温度相等，试验样板表面的相对湿度，在无光照时逐渐升高，直至达到平衡状态。7试验报告
试验报告包括下列内容：
光-水曝露设备的类型和型号，
光源类型，
滤光器的类型和寿命；
试样位置的光谱辐照度，W/m，nm；试样位置上的辐射能，kW/m；
腰露的时间，h，
采用的试验周期，光照和（或）无光照-水-湿度程序，试验时的黑板温度，
试验时的相对湿度；
喷水的类型，
喷嘴类型，
试样变位程序。
注，不能直接测量辐射能和光谱辐照度时应使用生产厂所提供的数据。678
实验室
试验方法
参照标准
曝露设备，
制造厂
光源：密闭式光源
滤光器：类型
光谱辐照度
曝露时间
曝露条件：程序表
黑板温度
干球温度
相对湿度
试样喷水
试样不喷水
喷水类型
W;开放式光源
W/m\;在
h,有光
min循环
min循环
喷嘴类型：制造厂
曝露过程中试样易位程序
GB 11189.2--89
附录A
报告形式
(补充件）
产品编号
min，无光
min循环
min循环
试样要测定的指标及测定的试验程序或方法操作人员
检验人员
附加说明：
本标准由全国涂料和额料标准化技术委员会归口。本标准由化学工业部合成材料老化研究所起草。本标准主要起草人李艳明。
本标准等效采用美国材料与试验协会标准ASTMG23-81《非金属材料曦晒用有水和无水光晒设备(碳弧型)的操作》。
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