促进耐候性试验方法(中日文)
耐候性测试标准
耐候性测试标准耐候性测试是指对材料在自然环境中暴露后的性能进行评估的测试方法。
在工程领域中，材料的耐候性是一个非常重要的指标，它直接影响着材料的使用寿命和性能稳定性。
因此，耐候性测试标准的建立对于材料的研发和生产具有重要意义。
一、耐候性测试的意义。
耐候性测试的主要目的是评估材料在自然环境中暴露后的性能变化情况，包括颜色变化、表面质量、力学性能、化学性能等方面。
通过耐候性测试，可以及时发现材料暴露在自然环境中可能出现的问题，为材料的改进和优化提供依据。
二、耐候性测试的内容。
耐候性测试的内容主要包括暴露试验和人工加速试验两种方式。
暴露试验是将样品暴露在自然环境中，通过长时间的观察和测量来评估材料的性能变化情况；人工加速试验则是利用人工设备模拟自然环境中的各种暴露因素，如紫外线、高温、高湿等，通过加速试验来评估材料的耐候性能。
三、耐候性测试标准的制定。
耐候性测试标准的制定需要考虑到材料的种类、使用环境、暴露时间等多种因素。
目前国际上常用的耐候性测试标准有ASTM、ISO、JIS等多种标准，它们针对不同材料和使用环境制定了相应的测试方法和评估标准。
四、耐候性测试标准的应用。
耐候性测试标准的应用范围非常广泛，涉及到建筑材料、涂料、塑料、橡胶、纺织品等多个领域。
通过对材料的耐候性进行测试评估，可以为材料的选择、设计和使用提供科学依据，同时也有助于产品质量的控制和改进。
五、耐候性测试标准的发展趋势。
随着材料科学和测试技术的不断发展，耐候性测试标准也在不断更新和完善。
未来，耐候性测试标准将更加注重对材料在实际使用环境中的性能评估，同时也将更加关注测试方法的标准化和国际化，以促进全球范围内的材料交流和合作。
六、结论。
耐候性测试标准的建立和应用对于材料的研发和生产具有重要意义，它有助于提高材料的质量稳定性和使用寿命，同时也有助于推动材料科学和测试技术的发展。
因此，我们应该重视耐候性测试标准的制定和应用，不断完善和推进相关工作，为材料行业的发展做出更大的贡献。
耐候性测试
3、测试样片中不添加紫外光稳定剂和吸收剂
有些客户在做颜料人工加速老化试验的时候，测试样片（涂料或塑料）中不加足够量的紫外光稳定剂吸收剂或者根本就不加，这样的作法对最终结果影响很大。因为，树脂在测试的时间内必须保证没有颜色变化，才能区分出颜料的性能。
首先要明确的是紫外光稳定剂吸收剂的作用是对树脂进行保护而不是颜料，因此在对颜料耐候性测试时必须加入足够量的光稳定剂和吸收剂（比如涂料中建议加入2％光吸收剂Eversorb80＋1.5％受阻胺稳定剂Eversorb93），以避免树脂受紫外光破坏而发生结构断裂，宏观现象就是开裂、粉化，一旦树脂开裂和粉化，在水的作用下会使光线来回折射增加照射量进而使试验条件更加恶化，最终影响数据的准确性，而且粉化的树脂表面也增加了判断颜料好坏的难度。下表是红254与红170在不同曝晒条件下失光的结果，可以看出是否添加紫外光吸收剂（如2％光吸收剂Eversorb80）对样片表面失光（粉化）的影响是多么大，其中红170明显不如红254。
耐候性测试
1、QUV（紫外灯）与WOM（人工加速老化仪）的比较
QUV
WOM
光源
紫外光（313nm,340nm）灯：主要为313，340波长附近的紫外光，没有可见光
氙灯：摸拟自然光，主要为UV的长波（340）及可见光区域
强度
大大强于自然光照，一般几百小时就使材料破坏
汽车涂装中的耐候性测试方法
提高产品质量
通过耐候性测试，可以发 现并解决涂装生产过程中 存在的问题，从而提高产 品质量。
耐候性测试的重要性
提高安全性
耐候性测试可以确保汽车涂装的质量和性能，从 而提高汽车的安全性和可靠性。
满足法规要求
汽车制造商需要按照相关法规和标准进行耐候性 测试，以确保其产品符合法规要求。
提高市场竞争力
通过耐候性测试，汽车制造商可以证明其产品的 质量和可靠性，从而提高市场竞争力。
耐候性测试的设备与技术
耐候性测试的设备与技术是保证测试结 果准确性和可靠性的关键因素。
常用的耐候性测试设备包括老化试验箱 、紫外灯、红外灯、喷淋装置等，能够 模拟不同气候条件下的阳光、温度、湿
度和降雨等因素。
在进行耐候性测试时，需要采用专业的 技术手段，如光谱分析、色差计和划痕 仪等，对涂装表面进行细致的检测和分
采用先进的涂装工艺
采用静电喷涂、多层喷涂等工艺，确 保涂层均匀、致密，以提高防腐蚀和 耐候性能。
加强涂装过程中的质量控制
严格控制涂装环境
保持涂装环境清洁、干燥、无尘，以减少涂层缺陷和确保涂 层质量。
定期检查和维护涂装设备
确保涂装设备的正常运行，定期进行保养和维护，以避免设 备故障对涂层质量的影响。
数据分析
根据整理后的数据，分析涂层的耐候性能，如颜色变化程度、光 泽保持率等。
结果评估
根据数据分析结果，评估涂层的耐候性能是否符合预期要求，并 给出改进建议。
04
耐候性测试的应用和案例分析
耐候性测试在汽车涂装中的应用
评估涂层耐久性
通过耐候性测试，可以评估汽车涂层在各种环境条件下的 耐久性和性能表现，从而确定涂层的使用寿命和需要维修 的时间。
合成绝缘子人工加速耐候性试验
合成绝缘子人工加速耐候性试验目前我国挂网运行的合成绝缘子总量已超过100万支，其中运行时间最长的已达10余年。
因其具有重量轻、机械强度高及施工方便，特别是其优良的耐污性能和日常维护量小等优点，在高电压输电线路上得到了广泛的应用。
运行经验表明，合成绝缘子的耐污闪能力较强，在保证电力系统安全运行和推动我国电力工业发展上发挥着显著的作用。
随着合成绝缘子运行时间及使用数量的不断增加，运行中合成绝缘子也出现了一些异常，因而人们对合成绝缘子的耐候性等问题更加关注。
为此本文针对硅橡胶合成绝缘子的伞盘材料，使用人工加速老化试验方法，对其进行耐候性试验，证实了配方合理、工艺完善的硅橡胶合成绝缘子耐候性能强，能满足户外长期运行的要求。
1.合成绝缘子人工加速老化的试验方法长期挂网运行的合成绝缘子，其外绝缘的物理化学性能变化主要是自然气候条件引起的，如周围环境温度的变化，太阳光中的紫外线辐射，风吹雨淋，雾的湿润等诸多因素。
这些因素对合成绝缘子外绝缘的作用是长期而复杂的。
因此，对合成绝缘子外绝缘性能考察的最好办法，是在自然气候下的实际运行过程中观察其寿命，然而对一个使用寿命长达十多年的产品，这是不现实的。
由此，国外试验研究部门经过长期研究和摸索试验，确定了合成绝缘子外绝缘模拟加速老化试验的方法。
所谓加速老化是指与传统的室外老化试验相比，使用自然加快或者实验室人工方法加快完成试验。
虽然模拟实验条件与合成绝缘子产品实际使用普遍性的问题仍存在争论，但一致认为该试验可以对产品性能进行考证。
由于合成绝缘子闪盘材料直接在带电条件下和大气环境直接接触，所以考察合成绝缘子的耐候性主要是考察闪盘材料的老化情况。
现行国际上普遍采用的人工加速老化试验方法，有斜面法、1000h盐雾法和5000h老化试验方法等。
但他们之间的实验条件、试验程序、试验现象和试验评价均不相同。
1000h 盐雾法和5000h老化试验方法施加系统最高工频相电压，皆为模拟海岸等盐污地区、重污秽或者严重污秽的严酷条件，不同的是5000h老化试验，较为全面地模拟了合成绝缘子在使用中所遇到的强烈阳光照射，频繁的湿热变化、凝露和自然雨等环境条件，并且循环的模拟气候(如湿热变化)还可能产生某种程度的机械应力，特别是在合成绝缘子表面上会重复出现多次凝露现象。
耐候测试的必要性和方法
耐候測試的必要性和方法在開發新材料或者增加材料的用途時，應該要考慮到材料的性能將會如何受到氣候的影響。
一個經過精心設計的耐候測試程式可以識別出這些可能産生的問題，可惜一些産品的生産商和他們的顧客並沒有真正地理解這類測試。
塑膠零件的耐候測試是防止材料産生一些可能性失效的關鍵一步。
在生産商設計和選擇材料時，耐候測試服務的義務也逐漸列入於産品的需求上。
在這種壓力下，生産商利用一些新材料和新的添加劑來作爲解決的辦法。
一個經過精心設計的耐候測試程式可以識別出可能産生的問題，找出問題的源頭，但是一些産品的生産商和他們的顧客並沒有真正地理解這類測試。
如果不進行測試，改變樹脂，添加劑或處理過程會對其耐候性能産生一些不利的影響。
塑膠材料産生問題的原因塑膠材料的失效主要有三個原因：結構設計時未考慮到最終使用環境；使用産品時未考慮到其設計參數；對加工過程或原料有改動影響了産品性能。
這些問題包括産品的顔色和表面形貌的改變，例如發黃、褪色、變色或者失去了光澤。
對於其他的一些産品，這些問題還指材料的完整性或一些物理性能的改變，例如尼龍在洗衣機裏逐漸磨損而逐漸變脆，從而破裂。
産生問題的一些新因素在某些應用領域，塑膠産品需要先進行耐候測試才可以進入。
比如交通控制産品的製造者會對産品樣本進行戶外測試，有時候他們會很驚奇一些産品對於當地的環境具有出乎意料的敏感性。
一些新的聚合物，例如茂金屬類化合物以及一些共聚混合物和合金等新材料的耐用性仍然是個很大的問題，至今仍然沒有足夠的檢測方法。
同樣，一些新的著色劑具有著未預料到的色牢度和耐光性問題。
在使用中，塑膠家具某部分在經過從窗外射進的太陽光的短期照射後，表現出嚴重的褪色和變色。
這種産品首先表現出整體的褪色，然後是色調轉移成棕褐色，進而變綠，這正如有機著色劑在不同的比例下失去不同的飽和性一樣。
室內的紫外光照射可能並不是唯一的關鍵褪色因素，通過聚丙烯熒光儀錶燈的照射證明確實是這樣，由於附近燈光的照射，材料表現出褪色，並逐漸變白而脆，而遠離燈光的部位並未表現出這些明顯的現象。
耐候性测试方法
我们现在生产电泳铝型材，生产厂商把大部分注意力集中在了涂层的外观，而往往忽略了涂膜的内在质量，比如耐酸性、耐碱性、耐盐雾性和耐候性。
日本之所以开发出电泳型材，究其原因，主要是日本是个岛国，空气中湿度较大、盐分较多，所以对铝型材耐腐性要求较高，对涂层要求没有裸露面。
因此，普通阳极化、粉末喷涂和液体喷涂铝材均不适用。
本文章由于篇幅所限，目前只讨论电泳涂膜的耐候性。
1 为什么电泳涂膜的耐候性是必要的1.1 破坏保护层的因素：铝型材的保护层主要指氧化膜、以及高分子涂层，在自然界中可能对保护层造成破坏的主要因素有：阳光、酸雨、大气中的盐分、土壤、鸟粪等等，主观因素还可能有：划伤和不适当的洗涤剂。
1.2 耐候性的破坏因素：阳光。
由于阳光，尤其是阳光中的短波部分，其能量较大，我们知道光的能量E=hμ，其中h是普朗克常数，μ是光的频率，光波长越短，光能量越大。
太阳光在不可见光部分，在300—340nm处是有个分布波峰的。
所以我们做加速耐候性实验时，光波长选择在300—400nm，光的高能量粒子，可以打断高分子聚合物之间的链接，破坏涂层。
1.3 被破坏的高分子涂层的表现：主要有光泽度下降、颜色发黄、涂膜出现粉化和涂膜变薄。
因此在JISH8602-2010版中，日本对电泳涂层的厚度不再规定，也因此给涂料厂家提出了一个竞争项目，即谁的涂料耐候性越好，谁的涂层就可以做得越薄。
2 耐候性实验的条件与方式由于我们处于亚热带地区，自然环境的检测一般以海南检测站为准，而美国的亚热带区域则以弗罗里达暴晒场为准。
在日本由于地势狭长，他们的暴晒场有石狩（北海道）、东京、千仓、小野、尼崎、冲永良部等六个地区。
自然环境暴晒实验的气象条件的选择一般地讲，自然环境中的暴晒实验需注意以下的几个因素：暴晒场的辐照通量、相对平均湿度、全年气温的对比，全年中尤其是2月和8月的气温的比较、雨水成分的对比，尤其是NaU、SO42-、NO3-的含量对比。
耐候性测试的新技术
耐候性测试的新技术在现代科技的飞速发展中，材料的性能和质量要求越来越高，耐候性测试作为评估材料在各种环境条件下稳定性和耐久性的重要手段，也在不断演进和创新。
耐候性测试旨在模拟材料在自然环境中长时间暴露所经历的变化，以预测其使用寿命和性能表现。
传统的耐候性测试方法虽然为我们提供了一定的基础和参考，但随着材料科学和应用领域的不断拓展，新技术的出现正逐渐改变着这一领域的格局。
过去，常见的耐候性测试方法包括自然暴露试验和人工加速老化试验。
自然暴露试验虽然能够最真实地反映材料在实际环境中的变化，但由于受到地理位置、气候条件和时间等因素的限制，测试周期长，结果的可重复性差。
人工加速老化试验则通过控制环境因素，如光照、温度、湿度等，来加速材料的老化过程，从而在较短时间内获得测试结果。
然而，这种方法往往难以完全模拟真实环境的复杂性和多样性，导致测试结果与实际情况存在一定偏差。
近年来，随着科技的进步，一些新的耐候性测试技术应运而生，为材料的研发和质量控制带来了新的机遇。
一种引人注目的新技术是基于光谱分析的耐候性测试方法。
光谱分析技术可以精确地测量材料在不同波长的光照射下的吸收、反射和发射特性。
通过监测材料在长期光照过程中的光谱变化，能够深入了解其化学结构和物理性能的演变。
例如，利用紫外线可见光谱（UVVis）可以检测材料中发色团的形成和消失，从而评估其光稳定性；红外光谱（IR）则可以用于分析材料的化学键变化，判断其是否发生了降解或交联。
这种技术的优点在于其非破坏性、高灵敏度和能够实时监测材料的变化，为研究材料的耐候机制提供了有力的工具。
另一个重要的进展是环境模拟技术的创新。
现代的环境模拟设备能够更加精确地控制温度、湿度、风速、降雨等多种环境因素，并实现复杂的环境变化模式。
例如，通过模拟温度的周期性变化和湿度的交替作用，可以更真实地模拟材料在昼夜和季节交替中的环境响应。
同时，一些先进的设备还能够引入污染物、盐雾等特殊环境因素，进一步拓展了耐候性测试的范围和应用场景。
耐候性试験方法
耐候性試験方法
耐候性試験方法
樹脂の耐候性を評価するのには、大きく分けて以下の2種類の試験方法が有ります。
それぞれの試験は、更にいくつかの方法に分類することができます。
1.屋外暴露試験（Ｏｕｔｄｏｏｒｅｘｐｏｓｕｒｅｔｅｓｔ）
自然環境状態で、耐候性・耐光性・耐オゾン性を調べる試験。
o実際に材料が爆される環境に近い状態に置かれるため、材料の劣化が現実に即している。
o試験に非常に時間がかかる。
oデータの再現性が低い。
（特に短期間の暴露試験で顕著）
o暴露場所により結果が異なる事がある
2.人工促進試験（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｗｅａｔｈｅｒａｂｉｌｉｔｙｔｅｓｔ）
自然環境に近似し、かつ促進できる状態で耐候(光)性・耐オゾン性を調べる試験。
∙屋外暴露に比べて短期間で試験が可能である。
∙同じ試験装置での結果の再現性が比較的よい。
∙屋外暴露と光劣化機構が異なる可能性がある。
∙ポリマーにより促進性が異なる。
耐候性試験の種類
耐候性試験結果の評価方法
耐候性試験結果を評価する方法も、いくつかのものがあります。
1.樹脂の機械的物性や強度などの変化（保持率）を評価するもの
o引張り強さ，伸びの保持率
o曲げ強さや弾性率の保持率
oアイゾット衝撃強度の保持率
2.樹脂成形品の表面状態（色の変化や、クラックの発生等）を評価するもの
o変退色（測定器による場合と、目視による場合が有ります）
oクラックの発生の有無
o光沢変化。
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关于耐候性原理
一.涂料劣化的原因
主要是由于紫外线照射，导致高分子材料劣化（波长400nm以下）
二.树脂劣化和波长的关系
20
4060
80
100120200
300
400500600700
kcal/mol
光量子能
四.光氧化模式
五.水分解模式
1.丙烯酸-氨基醚结构的加水分解
2.丙烯酸-氨基酯结构的加水分解
3.氨基的丁醚结构加水分解
六.对策
UVA安定化构造
C-CH 2-C
H
H C O
H
C
CH
2
×O
H C
O +
C
H 2C=+H 2O
架桥密度减小,玻璃化温度(Tg)上升,（carbonyl ）碳酰基增多
MF
O O
MF OH OH
HO
OH
活性氢增多,架桥密度减小
MF O O
C=O
O=C
MF O
O
-CH 2OH +BuOH 回收BuOH 减少,Tg 上升,活性氢增多
MF OH HO HO-C=O
O=C-OH
活性氢增多,架桥密度减小
MF O
O
2OBu UVA
光h γ
活性状态
安定物质
构造变化
sterol
固醇
arcylonitrile 丙烯腈。