ASTM D7869 是使用增強光和水進行氙弧曝光試驗的標準實施規程,是關(guan) 於(yu) 汽車和交通運輸塗料老化測試的標準。基於(yu) 對光化學和水分相關(guan) 的塗層降解和熱、潮濕的最終使用環境的仔細考慮。目標是盡可能真實地模擬汽車塗層的降解。SAE J2527 是“基於(yu) 性能的標準加速暴露的汽車外部材料使用控製輻照度氙氣弧裝置”。
1. 機械應力循環頻率
塗層的失效往往是由反複接觸水分引起的。在加速測試中,有兩(liang) 種方法來加強這種對自然的循環應力:要麽(me) 通過增加濕相和幹相之間的循環頻率,要麽(me) 通過增加循環頻率。
SAE J2527 每天有 16 個(ge) 濕幹循環,ASTM D7869 每天有5個(ge) 濕幹循環(下圖)。如果一種材料對這種機械應力敏感,那麽(me) SAE J2527 可能是更好的選擇。

SAE J2527 測試標準
2.階段持續時間
ASTM D7869 的濕相和幹相都比SAE J2527 要長得多。較長的濕相為(wei) 更高的水飽和度提供了一個(ge) 環境,而較長的幹相使樣品有更多的幹燥時間。因此,由頻率引發的循環應力更為(wei) 顯著。
然而,這並不是一件好事,在 ASTM D7869 中,隨著溫度的升高和輻照度的增加,幹相超過了 4 小時,材料可能會(hui) 完全幹燥,這種影響是不現實的,因為(wei) 在亞(ya) 熱帶或中等、潮濕環境的材料不會(hui) 有完全幹燥的情況。

ASTM D7869 測試標準
3. 溫度
ASTM D7869 和 SAE J2527 測試方法的溫度設置非常相似。兩(liang) 者都使用 70°C BPT。然而,SAE J2527 測試標準中,箱體(ti) 內(nei) 溫度為(wei) 47°C,略低於(yu) ASTM D7869 測試標準中要求的 50°C,箱體(ti) 內(nei) 溫度會(hui) 影響淺色樣品的表麵溫度,超過自然最高溫度,會(hui) 帶來非自然退化的風險。因此 SAE J2527 適用於(yu) 玻璃化轉變溫度較低的光色材料或溫度敏感材料。
4.潮濕的時間
SAE J2527 測試標準在黑暗循環和光照循環中都有噴淋,ASTM D7869 測試標準在實際運行中,部分開發人員在光照循環中有時會(hui) 忽略噴淋循環,因為(wei) 他們(men) 認為(wei) 這是浪費水,因為(wei) 塗層並不會(hui) 在水汽蒸發前吸收水汽。這種操作方式是不對的,當陽光明媚時,也會(hui) 出現下雨情況,塗層表麵也會(hui) 濕潤,當輻照度溫度較高時,水汽蒸發會(hui) 加速,但氧氣可能在樣品表麵被消耗了,而不是像黑暗循環那樣,遷移到樣品內(nei) 。
在 SAE J2527 中,樣品有44%的時間處於(yu) 噴淋階段(11%在光照循環中,33%在黑暗循環中)。在 ASTM D7869 中,樣品隻在黑暗循環中進行噴淋,噴淋時間約為(wei) 35%,所以,這2個(ge) 標準在黑暗循環中噴淋的時間實際上非常相似,但 SAE J2527 中的總噴淋時間更長。無論是 SAE J2527 中增加的噴淋時間還是 ASTM D7869 中光循環中的噴淋時間適合您的材料,都必須在進行新應用的相關(guan) 研究後,選擇合適的運行周期。
5. 輻照度
ASTM D7869 在 340 nm 處的輻照度約為(wei) 39.3kJ/(m2·nm),比 SAE J2527 在 340 nm 處的 31.7kJ/(m2·nm)的輻照度高出約1.25。為(wei) 了實現這種高輻射曝光,ASTM D7869 被設置為(wei) 更高的輻照度(在 340 nm 處的 E 最高可達 0.80W/(m2·nm))。SAE J2527 的連續輻照度僅(jin) 為(wei) 0.55W/(m2·nm)。與(yu) 自然太陽輻射(0.35-0.60W/(m2·nm))相比,更高的輻照度要求互惠定律有效,或至少要求降解途徑不受到影響。兩(liang) 種標準都使用不同的濾光片,所以僅(jin) 通過單一波長的輻照度進行直接比較是不夠的。測試效果快慢的比較應僅(jin) 根據被測材料的性能變化,而不僅(jin) 僅(jin) 是根據輻照度等測試參數。
| 對比 | 1天Florida自然曝曬 | SAE J2527 | ASTM D7869 |
| Cycle Duration周期運行時間 | 24 h | 3 h | 24 h |
| Max.E at 340 nm[W/(m²·nm)] | 0.65 | 0.55 | 0.8 |
| H at 340 nm [kJ/(m²·nm)]for 24 h | ~8.4* | 31.7 | 39.3 |
| Time Factor時間係數 | 1 | 3.8 | 4.7 |
具體(ti) 視情況而定!適當的測試方法總是取決(jue) 於(yu) 測試材料及其在目標最終使用環境中的特定失效模式。塑料、粉末塗層、窗型材和其他材料有不同的失效模式,可能需要不同的測試方法。SAE J2527 和 ASTM D7869 都與(yu) 濕熱環境有關(guan) 。其他最終使用環境可能會(hui) 導致不同的材料測試失敗。在選擇適當的測試方法時,也應考慮到這一點。
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