汽車非金屬部件及材料氙燈加速老化測試方法

GB/T××××—××××PAGE4PAGE1發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局中國國家標準化管理委員會××××-××-××發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局中國國家標準化管理委員會××××-××-××實施××××-××-××發(fā)布汽車非金屬部件及材料氙燈加速老化測試方法Acceleratedexposureofautomotivenonmetalcomponentsandmaterialsusingaxenon-arcapparatus（征求意見稿）GB/T××××—××××中華人民共和國國家標準ICSGB/T××××—××××PAGEI前言本標準修改采用國際先進標準SAEJ2412-2004《應(yīng)用可控輻照度氙弧燈裝置對汽車內(nèi)飾件進行加速暴露的試驗方法》和SAEJ2527-2004《應(yīng)用可控輻照度氙弧燈裝置對汽車外飾材料進行加速暴露的試驗方法》。本標準與SAEJ2412-2004和SAEJ2527-2004的主要差異如下：――刪除SAEJ2412中的“6.1.5節(jié)”；――刪除SAEJ2527中的“6.4節(jié)”及“6.5節(jié)”；――刪除SAEJ2412中的“9.1節(jié)”；――刪除SAEJ2527中的“9.1節(jié)”及“9.2.1節(jié)”；本標準由全國汽車標準化技術(shù)委員會非金屬制品分技術(shù)委員會提出。本標準由全國汽車標準化技術(shù)委員會歸口。本標準主要起草單位：國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（襄樊）、美國Q-Lab公司中國代表處、中國第一汽車集團公司技術(shù)中心、一汽大眾汽車有限公司、泛亞汽車技術(shù)中心有限公司、神龍汽車有限公司、中國兵器工業(yè)第五九研究所、國家高分子材料與制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心本標準參與起草單位：上?？栃虏牧嫌邢薰?、杜邦高性能涂料（上海）有限公司、海南汽車試驗研究所、通標標準技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司、奇瑞汽車股份有限公司、金發(fā)科技股份有限公司、比亞迪汽車有限公司、南京汽車集團有限公司、安徽江淮汽車股份有限公司、上海汽車集團股份有限公司乘用車分公司、重慶長安汽車股份有限公司汽車工程研究院本標準主要起草人：柳立志、張恒、孫杏蕾、王納新、于慧杰、劉樹文、劉丹、楊嬌娥、田月娥、劉玉春、鄭真武、寧賓華、周一兵本標準參與起草人：盧軍、李富生、陳海燕、李小寅、王子翼、陳拯、李張銀、陳廣強、汪浩、朱純金、陳良校、楊如松、田勇PAGE4汽車非金屬部件及材料氙燈加速老化測試方法1范圍本標準規(guī)定了應(yīng)用可控輻照度氙燈設(shè)備對汽車內(nèi)、外飾件及材料進行加速暴露的試驗方法。本標準不包括試驗持續(xù)時間等指標，這些指標在汽車生產(chǎn)商的材料規(guī)范中均有說明。任何對本標準中試驗方法的偏離，必須獲得試驗雙方同意。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。SAEJ1545外飾材料、紡織品和彩色飾件的儀器色差測量SAEJ1767確定汽車內(nèi)飾件材料色牢度的色差測量方法SAEJ2412應(yīng)用可控輻照度氙弧燈裝置對汽車內(nèi)飾件進行加速暴露的試驗方法SAEJ2527應(yīng)用可控輻照度氙弧燈裝置對汽車外飾材料進行加速暴露的試驗方法ASTMD523光譜光澤標準測試方法ASTMD660評估表層涂料開裂程度的標準測試方法ASTMD714評估表層涂料爆皮程度的標準測試方法ASTMD859水中二氧化硅的測試方法ASTMD2244標準顏色坐標系中用于色差計算的標準測試方法ASTMD4517使用無火焰原子吸收光譜法測定高純度水中低濃度二氧化硅總量測試方法ASTMG113與非金屬材料的自然及人工加速老化測試相關(guān)的標準術(shù)語ASTMG130使用光譜輻照度計校準窄帶和寬帶紫外輻射的標準試驗方法ASTMG147自然與人工氣候老化試驗用非金屬材料的狀態(tài)調(diào)節(jié)和處置標準操作規(guī)程ASTMG151非金屬材料暴露于使用實驗室光源的加速測試設(shè)備中的測試方法標準ASTMG155對非金屬材料進行暴露的氙燈測試設(shè)備的標準操作規(guī)程ASTMG156暴露測試中用于監(jiān)控操作條件一致性的參考材料的選擇和表征的標準操作ISO4892-1塑料實驗室光源暴露試驗方法第1部分：總則ISO4892-2塑料實驗室光源暴露試驗方法第2部分：氙弧燈AATCC評估程序1AATCCL-2藍色羊毛耐光標準織物AATCCL-4藍色羊毛耐光標準織物3術(shù)語3.1黑板溫度計blackpanelthermometer一種溫度測量裝置，由表面涂有吸光性黑色涂層的耐腐蝕金屬平板和傳感器組成，用于指示試驗樣品在試驗過程中可能達到的最高溫度。3.2黑標溫度計blackstandardthermometer參照ASTMG147的定義。3.3其他定義適用于本標準的汽車內(nèi)飾件方面的定義參照ASTMG151；適用于該標準的汽車外飾件方面的定義參照ASTMG113。4原理本測試方法用來模擬汽車內(nèi)、外飾件由于光照、高溫和潮濕等因素而遭遇的極端環(huán)境條件，來預(yù)測汽車材料的老化性能。5試驗設(shè)備5.1設(shè)備制造商負責設(shè)備審定，并提供試驗設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)指標，包括光譜能量分布（SPD）等。應(yīng)采用一些已經(jīng)公認的標準參照材料對試驗設(shè)備進行符合性測試，如聚苯乙烯，AATCCL-4和L-2藍色羊毛標準織物等。設(shè)備制造商應(yīng)提供一些必要的數(shù)據(jù)來證明各種不同型號設(shè)備之間的試驗結(jié)果可比性，最基本的數(shù)據(jù)應(yīng)包括250nm~800nm之間的相對光譜能量分布和標準參照材料的重復(fù)性與再現(xiàn)性數(shù)據(jù)。試驗雙方應(yīng)在試驗前對設(shè)備類型進行確認。注：在日常試驗中，不同的設(shè)備可能會得出不同的試驗結(jié)果，試驗結(jié)果將依賴于試驗樣品的特性和試驗設(shè)備的設(shè)計。更多信息參照ASTMG155中的4.3和4.4節(jié)。5.2試驗設(shè)備以氙弧燈作為輻照光源。試驗樣品安裝于試驗箱內(nèi)，應(yīng)保證試驗樣品的試驗條件一致。試驗設(shè)備必須能通過一定方式自動控制輻照度、黑板溫度、箱體空氣溫度和箱內(nèi)相對濕度。試驗開始前，試驗雙方應(yīng)該就試驗設(shè)備制造商和試驗設(shè)備型號達成一致。5.2.1對試驗設(shè)備5.3試驗設(shè)備應(yīng)安裝有黑板溫度計或黑標溫度計，除非試驗雙方另有約定。5.4試驗設(shè)備的設(shè)計應(yīng)確保在試驗樣品暴露區(qū)域任何位置的輻照度至少為此區(qū)域最大輻照度的70%。5.4.1注：設(shè)備制造商需提供輻照度標準證據(jù)。6試驗條件6.1應(yīng)依據(jù)設(shè)備制造商的指引減少維護和校準對設(shè)備造成的影響。附錄B和附錄C描述了在對汽車內(nèi)飾件進行測試時，應(yīng)用參照材料對設(shè)備進行監(jiān)控的方法；附錄C同樣適用于在對汽車外飾件進行測試時，應(yīng)用參照材料對設(shè)備進行監(jiān)控的方法。6.2用于噴淋、潮濕或其它用途的水不應(yīng)在試驗樣品上留下任何沉積物或污跡。所用水中固體顆粒含量不應(yīng)超過1ppm，二氧化硅含量不超過0.2ppm，二氧化硅含量的測定應(yīng)參照ASTMD859或ASTMD4517。組合使用去離子法和反滲透法處理能夠得到所要求純度的水。6.3在對汽車內(nèi)飾件進行測試時，如果可能，應(yīng)先關(guān)閉設(shè)備上的所有噴水裝置，以防止對試驗樣品進行意外噴淋。6.4測試汽車內(nèi)飾件時，通過安裝合適的濾光器，使氙弧燈的光譜功率分布(SPD)符合附錄D1中圖D1或D2和/或表D1或D2。6.5測試汽車外飾件時，通過安裝合適的濾光器，使氙弧燈的光譜功率分布(SPD)符合要求，典型光譜分布范圍參照附錄C2中圖C1或C2和/或表C1或C2。注：附錄C2中列出了不同濾光器和輻照度的SPD。圖C1和C2中的CIE85是日光參數(shù)。表C1和C2中所列數(shù)據(jù)是不同設(shè)備讀出數(shù)據(jù)的平均值。一臺設(shè)備的讀數(shù)可能與表中所列值不是十分匹配。6.6對于汽車內(nèi)飾件的測試，可根據(jù)情況，選擇表1中的某種循環(huán)進行測試。表1汽車內(nèi)飾件試驗條件參數(shù)值循環(huán)濾光器輻照度(W/(m2·nm))波長(nm)曝曬循環(huán)1窗玻璃濾光器1.20±0.02420黑板溫度89℃±3℃，箱體空氣溫度62℃±2℃，相對濕度50%黑板溫度38℃±3℃，箱體空氣溫度38℃±3℃，相對濕度95%2窗玻璃濾光器1.20±0.02420黑標溫度100℃±3℃，箱體空氣溫度65℃±3℃，相對濕度20%3紫外延展濾光器0.55±0.02340黑板溫度89℃±3℃，箱體空氣溫度62℃±2℃，相對濕度50%黑板溫度38℃±3℃，箱體空氣溫度38℃±3℃，相對濕度95%6.7對于汽車外飾件的測試，可根據(jù)情況，選擇表2中的某種循環(huán)進行測試。表2汽車外飾件試驗條件參數(shù)值循環(huán)濾光器輻照度(W/(m2·nm))波長(nm)曝曬循環(huán)1日光濾光器0.55±0.02340黑板溫度38℃±3℃，箱體空氣溫度38℃±3℃，相對濕度95%黑板溫度70℃±3℃，箱體空氣溫度47℃±3℃，相對濕度50%黑板溫度70℃±3℃，箱體空氣溫度47℃±3℃，相對濕度50%黑板溫度70℃±3℃，箱體空氣溫度47℃±3℃，相對濕度50%2日光濾光器0.65±0.02340黑標溫度90℃±2℃，箱體空氣溫度50℃±2℃，相對濕度20%3紫外延展濾光器0.55±0.02340黑板溫度38℃±3℃，箱體空氣溫度38℃±3℃，相對濕度95%黑板溫度70℃±3℃，箱體空氣溫度47℃±3℃，相對濕度50%黑板溫度70℃±3℃，箱體空氣溫度47℃±3℃，相對濕度50%黑板溫度70℃±3℃，箱體空氣溫度47℃±3℃，相對濕度50%7試驗步驟7.1試驗樣品應(yīng)加工至能安裝于試驗設(shè)備所用的試樣夾中，并按ASTMG147中的要求對試驗樣品進行狀態(tài)調(diào)節(jié)和處置。7.2試驗樣品尺寸必須符合試樣夾的要求，超出尺寸的試驗樣品可能不會獲得正確的試驗結(jié)果，不規(guī)則試驗樣品的安裝方式必須得到試驗雙方的認可。試驗樣品距光源的距離是影響試驗樣品所受輻照度、試驗樣品表面溫度和暴露試驗結(jié)果的重要因素，應(yīng)依據(jù)設(shè)備制造商的指引進行操作以使試驗樣品能夠得到均勻的輻照度。7.3用于內(nèi)飾件的紡織品進行試驗時應(yīng)加白紙板作為背襯。除紡織品外的其他類型試驗樣品，如果尺寸小于試樣夾，則應(yīng)該用白紙板作為背襯。7.4為保持試驗條件的一致，試樣架上所有的空位都應(yīng)用惰性、不反光材料制成的平板（如白紙板等）填滿，如果平板產(chǎn)生明顯變形則應(yīng)予以更換。注：高反射材料可能影響設(shè)備的運行。設(shè)備的正確操作參照制造商用法說明。7.5設(shè)定好每次試驗所需達到的輻照量。建議在試驗過程中同時采用參照材料，以提供一個比較的標準。7.6對于某些設(shè)備或材料，在暴露試驗過程中，需要定期變換試驗樣品的位置，以確保每個試驗樣品均獲得相等的輻照量。如果沒有特別說明，試驗雙方應(yīng)就更換試驗樣品方式達成一致。注1：必須注意不要將有可能不相容的試驗樣品放在一起進行試驗，如紡織品不應(yīng)與發(fā)泡材料、塑料等一同進行試驗。注2：試驗一旦開始，每天中斷試驗不能超過一次。額外的操作，如打開試驗箱進行樣品檢查等，可能會導(dǎo)致試驗結(jié)果出現(xiàn)偏差。7.7試驗報告的內(nèi)容由試驗雙方達成一致。8結(jié)果評估8.1關(guān)于汽車內(nèi)飾件測試的評價報告：試驗樣品試驗完畢后的變色程度應(yīng)該依據(jù)試驗雙方的約定進行評估和報告，推薦以下評估方法：8.1.1儀器測量法8.1.1.1用儀器測量試驗樣品在試驗前和接受一定輻照量后在CIELAB色空間上的顏色值，并計算色差，測量過程可參照附錄B。8.1.2目測法8.1.2.1按照AATCC評估程序1，采用AATCC灰色樣卡對色牢度進行評估。8.1.2.2在AATCC評估程序1中所規(guī)定的測量條件下，對變色程度用下列術(shù)語進行描述：a.無變化—―試驗樣品在色調(diào)、明度、飽和度上均無變化；b.輕微變化—―對試驗樣品進行近距離的仔細檢查才能觀察到試驗樣品在明度和（或）飽和度上的變化，但色調(diào)無變化；c.明顯變化—―容易觀察到試驗樣品在明度和（或）飽和度上的變化，和（或）色調(diào)變化；d.嚴重變化—―明度、飽和度和（或）色調(diào)的嚴重變化。8.2關(guān)于汽車外飾件測試的評估報告：依據(jù)試驗雙方的約定在指定的時間間隔測量和記錄被測樣品的性能變化，推薦以下評估方法：8.2.1儀器測量法SAEJ1545外飾材料、紡織品和彩色飾件的儀器色差測量ASTMD523光譜光澤標準測試方法ASTMD660評估表層涂料龜裂程度的標準測試方法ASTMD714評估表層涂料脫落程度的標準測試方法ASTMD2244標準顏色坐標系中用于色差計算的標準測試方法9試驗報告9.1試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：1.實驗室名稱2.試驗設(shè)備的型號和編號3.采用的試驗方法4.參照材料，包括批次等5.參照材料監(jiān)控周期，如每天、每三天、每周等6.參照材料性能表7.參照材料每月色差平均值8.參照材料色差測量值9.黑板溫度（BPT）或黑標溫度（BST）每日實測值（周末和假期除外）10.箱體空氣溫度每日實測值（周末和假期除外）11.輻照度每日實測值附錄A維護和校準A.1維護A.1.1為了得到最好的試驗結(jié)果，老化設(shè)備必須定期進行清潔。一般來說，清潔的頻次主要由試驗用水的質(zhì)量，以及儀器用氣和實驗室中空氣的質(zhì)量來決定。A.1.2清洗步驟請參考設(shè)備使用說明，應(yīng)對以下部件予以特別關(guān)注：試驗箱氙燈濾光器光學(xué)組件黑板溫度計或黑標溫度計氙弧燈管A.1.3每天檢查噴嘴堵塞情況。如果頻繁發(fā)生堵塞，在設(shè)備的供水過程中需要安裝額外的過濾裝置。按照制造商的建議，更換噴嘴。A.2更換A.2.1氙弧燈及相關(guān)部件一般來說，當規(guī)定的輻照度無法達到或部件產(chǎn)生明顯可見的變化時，如濾光器變色、燈管不透明度增加等，應(yīng)該對氙弧燈和（或）濾光器進行更換。非上述情況則應(yīng)嚴格依照設(shè)備制造商的指引更換耗材，特別注意以下部件：氙弧燈濾光器光學(xué)組件A.2.2當黑板溫度計或黑標溫度計失去表面光澤無法維護或底層金屬裸露時，應(yīng)更換黑板溫度計或黑標溫度計。A.2.3應(yīng)參考設(shè)備制造商的設(shè)備維護指引，對設(shè)備的濕度控制系統(tǒng)進行維護。A.3校準A.3.1每天對設(shè)備運行狀況進行檢查，以保證各項試驗參數(shù)和其它重要試驗參數(shù)符合規(guī)定要求，同時確保各項參數(shù)被準確記錄。A.3.2每兩周根據(jù)設(shè)備制造商的指引對試驗設(shè)備進行校準。建議在每周中相同一天執(zhí)行校準。附錄B耐光色牢度評估方法(AATCC藍色羊毛耐光標準織物)B.1范圍B.1.1本附錄描述了以AATCC藍色羊毛標準織物作為參照材料對氙弧燈試驗裝置是否正常運行進行監(jiān)控的方法。B.1.2用儀器測量獲得參照材料在試驗前和接受一定輻照量后在CIELAB色空間上的顏色值，并計算色差。B.1.3AATCCL-2藍色羊毛標準織物應(yīng)每日暴露，而AATCCL-4藍色羊毛標準織物可連續(xù)暴露三天。如果雙方同意，可僅采用AATCCL-4藍色羊毛標準織物。B.2程序B.2.1用于測量的儀器應(yīng)能在D65光源，10度視角下測量CIELAB色空間中的顏色值。如果采用漫射照明方式的儀器，則在測量時應(yīng)包含鏡面反射裝置（詳見SAEJ1767）。B.2.2根據(jù)制造商的指引對測量儀器進行校準。B.2.3標準織物進行測量時需以白紙板作為背襯，在標準環(huán)境下對襯后的標準織物進行不少于2小時的狀態(tài)調(diào)節(jié)（相對濕度50％±5％，溫度22℃±3℃）。測量時，在標準織物與白紙板之間再插入一層未暴露的相同標準織物。注：標準織物對光敏感，當作為背襯用的標準織物出現(xiàn)明顯變色后應(yīng)進行更換（一般在使用50次后）。B.2.4應(yīng)保證標準織物緊貼儀器測量口，并保證測量部分平整。B.2.5在第一次測量完成后，將標準織物旋轉(zhuǎn)90度再進行第二次測量，將兩次測量的平均值作為標準織物的顏色初始值。測量完畢后，取出作為背襯的織物，放置于密封容器中備用。B.2.6先將以白紙板作為背襯的標準織物固定于試樣夾上，再緊靠黑板溫度計或黑標溫度計牢固放置于試樣架上。B.2.7以光照周期作為起點開始試驗，經(jīng)試驗雙方同意，可采用AATCCL-2和（或）AATCCL-4藍色羊毛標準織物作為參照樣品進行監(jiān)控。B.2.8經(jīng)過規(guī)定的輻照量后，取出參照樣品，并在標準環(huán)境下進行不小于1小時的狀態(tài)調(diào)節(jié)（相對濕度50％±5％，溫度22℃±3℃）。B.2.9重復(fù)B.2.2至B.2.5的測量步驟，對試驗后的參照樣品進行顏色測量，并結(jié)合初始測量值，計算出試驗后的色差值ΔE*。B.2.10將得出的色差值ΔE*與AATCC提供的同批藍色羊毛標準織物性能表進行比較。B.2.11如果得出的色差值ΔE*不在標準性能表中對應(yīng)項的容許范圍之內(nèi)，停止試驗，直至設(shè)備問題找到并解決。B.2.12試驗結(jié)束后，應(yīng)記錄并報告參照樣品的色差值ΔE*。附錄C聚苯乙烯耐光標準材料C.1范圍C.1.1本附錄描述了用聚苯乙烯耐光標準材料作為參照塑料來對氙弧燈試驗裝置是否正常運行進行監(jiān)控的方法。C.1.2用儀器測量獲得參照材料在試驗前和接受一定輻照量后在CIELAB色空間上的顏色值，并計算色差。C.1.3聚苯乙烯耐光標準參照物暴露在一定輻照量（例如kJm-2nm-1）下，所需時間等效于一個二到七天的測試周期。C.2測量程序C.2.1用于測量色差的儀器需要滿足一定的功能，包括鏡面元件，運用D-65光源、10度觀察角提供CIELAB顏色值。不允許替代?？赡茉谕干浠蛘叻瓷淠Ｊ较逻M行測量。C.2.2根據(jù)制造商的用法說明書，來校準用于顏色測量的儀器。C.2.3反射模式C.2.3.1把一塊沒有暴露的參照塑料用校準用的白色瓷片支撐著，倚靠在測試注：采取預(yù)防措施避免來自于周圍光源的任何干擾。C.2.3.2注：為了保護白色校準瓷片的表面，建議購買另外一個校準瓷片。C.2.3.3把一塊沒有暴露的參照塑料C.2.4透射模式C.2.4.1按照制造商的指示，把一塊沒有暴露的參照塑料放入合適的位置。如果沒有特別說明，盡量把它放到離C.2.4C.2.4.3C.2.5把一塊沒有暴露的參照塑料安裝在樣品架上，使它靠近黑板溫度計。C.2.6在黑暗循環(huán)開始的時候啟動暴露設(shè)備，并且計算參照塑料暴露兩到七天相當于多少千焦耳能量（如kJm-2nm-1@340nm）。C.2.7在光照暴露后，從設(shè)備中取走參照塑料。C.2.8在參照塑料的暴露區(qū)域，重復(fù)顏色測量中C.2.3或者C.2.4步驟，并且測量△b*色差值。C.2.9把△