EN ISO 4892 塑料-实验室光源暴露方法

EN ISO 4892 塑料-实验室光源暴露方法

塑料通常在室内或室外使用,会长时间暴露在太阳辐射下,辐射要么透过玻璃,要么透过玻璃。因此,确定太阳辐射、热量、湿度和其他气候因素对塑料颜色和其他特性的影响至关重要。ISO 877 系列标准描述了户外太阳辐射暴露和透过窗玻璃过滤的太阳辐射暴露。然而,通常需要通过使用特定的实验室光源进行人工加速老化或人工加速辐照,以更快地确定辐射、热量和湿度对塑料物理、化学和光学特性的影响。这些在实验室设备中进行的暴露条件比在自然环境中进行的暴露条件更受控制,旨在加速聚合物的最终降解和产品失效。

EN ISO 4892 塑料-实验室光源暴露方法

由于加速老化试验或人工加速辐照试验的结果存在差异,且实验室测试无法完全重现塑料在实际使用条件下所经受的所有暴露应力,因此很难将加速老化试验或人工加速辐照试验的结果与实际使用条件下的结果进行关联。任何实验室暴露测试都不能完全模拟实际使用条件下的暴露情况。由于紫外线辐射、潮湿时间、温度、污染物和其他因素的变化,材料在实际使用条件下的相对耐久性会因暴露位置的不同而发生显著差异。

标准“EN ISO 4892 塑料 - 实验室光源暴露方法”是欧洲标准,随后由国际标准化组织 (ISO) 发布,由以下以同一标题发布的小节组成:

  • 标准“EN ISO 4892-1 第 1 部分:通用指南”提供了有关暴露方法的选择和操作的信息和通用指南,详见以下章节。该标准还描述了用于将塑料暴露于实验室光源的设备的通用性能要求。这些性能要求信息适用于人工加速老化或人工加速辐照设备的制造商。

在本标准中,“光源”一词是指发射紫外线、可见光、红外线或这些辐射类型任意组合的辐射源。本标准还提供了人工加速老化或人工加速辐照所得数据的解释指南。EN ISO 4582 提供了有关测定塑料暴露后性能变化的方法及其结果报告的更多详细信息。

原则上,待测样品在受控的环境条件下暴露于实验室光源。所述方法包括测量样品平面的辐照度和曝光量、指定的白色和黑色传感器的温度、室内空气温度和相对湿度的要求。

  • EN ISO 4892-2 第 2 部分:氙弧灯描述了在潮湿环境下将样品暴露于氙弧灯下的方法,以重现材料在现实环境中暴露于日光或透过窗玻璃的日光下所产生的老化(温度、湿度和/或润湿)效应。样品制备和结果评估已涵盖其他针对特定材料的国际标准。EN ISO 4892-1 提供了通用指南。ISO 11341 描述了油漆和清漆在氙弧灯下的暴露方法。

原理上,使用配备滤光片的氙弧来模拟日光在紫外 (UV) 和可见光区域的相对光谱辐照度。在受控的环境条件下,将样品暴露于各种光照、温度、相对湿度和水中。

曝光条件取决于:

    • 滤光片
    • 辐照水平
    • 光照期间的温度
    • 当使用需要湿度控制的曝光条件时,在光照和暗曝光期间房间内的相对湿度
    • 如何润湿测试样品
    • 水温和浸泡周期
    • 光照和黑暗周期的相对长度

润湿是通过向测试样品喷洒去离子水/软化水、将其浸入水中或在样品表面凝结水蒸气来实现的。此过程包括测量样品平面的紫外线辐照度和紫外线辐射曝光量。建议同时将性能已知的类似材料(对照)暴露于测试样品上,以提供比较标准。除非能够针对特定暴露材料建立仪器之间合适的统计关系,否则不应比较在不同仪器中暴露的样品所获得的结果。

  • 标准“EN ISO 4892-3 第 3 部分:荧光紫外灯”描述了将样品暴露在荧光紫外辐射、热量和水中的方法,该设备旨在模拟材料在现实环境中暴露于全球太阳辐射或透过窗玻璃的太阳辐射时的风化影响。

在受控环境条件(温度、湿度和/或水)下,将样品暴露于荧光紫外灯下。不同类型的荧光紫外灯可用于满足不同材料测试的所有要求。样品制备和结果评估已涵盖特定材料的其他国际标准。EN ISO 4892-1 提供了通用指南。ISO 11507 描述了油漆、清漆和其他涂料的荧光紫外灯暴露方法。

原则上,只要遵循制造商关于灯维护或旋转的建议,荧光紫外灯可以用来模拟短波紫外 (UV) 区域的整体太阳辐射光谱辐照度。在受控的环境条件下,将样品暴露于不同强度的紫外线辐射、温度和湿度下。

曝光条件取决于:

    • 荧光紫外线灯类型
    • 辐射水平
    • 紫外线照射期间的温度
    • 浸泡式
    • 浸泡温度及周期
    • 紫外线/黑暗循环的时间

润湿通常通过水蒸气在暴露的样品表面凝结或将去离子水喷洒到测试样品上来实现。测试程序可能包括测量样品平面的辐照强度和辐照度。为了提供比较标准,建议将性能已知的类似材料(对照)与测试样品同时暴露。除非已建立针对待测材料的不同类型设备之间合适的统计关系,否则不应比较暴露于不同类型设备或不同类型光源的样品所获得的结果。

  • 标准“EN ISO 4892-4 第 4 部分:明火碳弧灯”描述了将样品暴露在潮湿环境中的明火碳弧灯下的方法,以重现材料在现实环境中暴露在日光或透过窗玻璃的日光下的风化效果。

在受控环境条件(温度、湿度)下,将样品暴露于带滤光片的明火碳弧灯下。各种滤光片已作说明。样品制备和结果评估已在其他针对特定材料的国际标准中有所涉及。EN ISO 4892-1 提供了通用指导。

原则上,待测试的材料样品会以连续或重复的循环方式暴露在玻璃过滤的明火碳弧光、热量和湿度中。

曝光条件取决于:

    • 滤光片
    • 接触湿气的类型
    • 暴露于光和湿气的时间
    • 暴露温度
    • 光照和黑暗周期的相对长度

湿度效应通常通过控制空气湿度、在测试样品上喷洒去离子水或使水蒸气冷凝在样品表面来实现。该程序可能包括测量样品表面的辐照度和辐射暴露量。建议同时将已知行为的类似材料(对照)暴露于测试样品,以提供用于比较的参考标准。除非已建立针对特定测试材料的仪器之间的适当统计关系,否则不应比较在不同仪器中暴露的样品的结果。

简而言之,EN ISO 4892系列标准非常重要,因为它定义了将塑料材料暴露于实验室光源下的方法,以评估其对光、热和湿度引起的风化和老化的抵抗力。这对于评估在户外或光照环境下使用的材料的耐久性和性能至关重要。

这套标准之所以被认为重要,原因如下:

  • 预测材料寿命:这些标准通过在受控环境中模拟真实的老化条件(例如阳光、雨水、湿度)帮助制造商预测塑料或聚合物产品的使用寿命。
  • 确保产品质量和可靠性:通过按照 EN ISO 4892 标准测试材料,公司可以确信,即使在恶劣的环境条件下,其产品也能长期保持其外观、耐用性和功能性。
  • 支持产品开发:这些标准有助于比较不同的配方或添加剂(例如紫外线稳定剂),从而能够在研发过程中更好地选择材料。
  • 促进监管和市场合规性:由于 EN ISO 4892 系列标准经常在法规、认证和规范中被引用,因此遵守这些标准可确保符合行业标准和客户期望。
  • 促进跨行业的一致性:这些标准提供了标准化的测试方法,确保不同实验室、产品和国家之间的测试结果具有可比性。

因此,EN ISO 4892 标准对于确保塑料产品的耐久性、安全性和性能至关重要。这些标准是汽车、建筑、电子和包装等各行各业质量保证、产品开发和合规性的基石。

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