[發明專利]一種模擬氣候環境的高分子材料氙燈加速老化試驗的設計方法

在審

• 申請號: 201711090167.1
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107843545A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 陶友季;時宇;揭敢新;王俊;張曉東
• 申請（專利權）人: 中國電器科學研究院有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 宣國華,高文龍

1.一種模擬氣候環境的高分子材料氙燈加速老化試驗的設計方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟(1)：對待進行高分子材料老化試驗測試的某一地區的氣候環境條件進行監測和分析，得到該地區影響高分子材料老化的主要氣候環境條件，該主要氣候環境條件包括太陽輻照、太陽光譜、平均溫度、黑板溫度和相對濕度數據，監測時間不短于3年，對數據的分析包含各項數據的最高值、最低值和平均值；

步驟(2)：根據該地區的氣候環境條件數據，采用近似于該地區的氣候環境數據的原則來設計氙燈加速老化試驗參數，氙燈加速老化試驗參數包括濾光鏡組合、輻照強度、黑板溫度、相對濕度、箱體溫度和光照噴淋周期，

其中，濾光鏡組合設置為至少三組，獲得多幅氙燈光源光譜，選取獲得的氙燈光源光譜與太陽光譜最相近的一組濾光鏡組合作為試驗用濾光鏡組合；輻照強度應不高于大氣太陽輻照強度的最高值；黑板溫度與氣候環境溫度的差值在±5℃之間；相對濕度與氣候環境濕度的相對差在±10％之間；箱體溫度與大氣平均溫度的差值在±5℃之間；光照噴淋周期應當在該地區的氣候環境類型屬于濕熱環境時選擇光照和噴水的組合，該濕熱環境依據GBT 4797.1-2005中的濕熱環境條件進行判斷；設計完成氙燈加速老化試驗參數，得到一組基礎試驗參數；

確定基礎試驗參數后，再對基礎試驗參數的各種參數進行變化，共設計至少三組試驗參數；

步驟(3)：選擇一種與待測試的高分子材料的結構性質相似的材料作為參考材料，根據步驟(2)獲得的試驗參數分別在氙燈照射下對參考材料進行氙燈加速老化試驗，獲得參考材料的氙燈加速老化試驗的數據；

步驟(4)：在該地區氣候環境條件條件下，按照《GB/T 3681-2000》標準開展參考材料的自然大氣暴露試驗，自然大氣暴露試驗的試驗時間為1到3年，依據材料的老化速度選擇試驗時間，試驗期間取樣測試次數不少于12次，獲得參考材料的自然大氣暴露試驗的數據；

步驟(5)：對比步驟(4)獲得的參考材料的自然大氣暴露試驗和步驟(3)獲得的參考材料的氙燈加速老化試驗的數據，確定與自然大氣暴露試驗相關性最好的氙燈加速老化試驗條件，該相關性最好的氙燈加速老化試驗條件用于對待進行老化試驗測試的高分子材料進行氙燈加速老化試驗。

2.根據權利要求1所述的模擬氣候環境的高分子材料氙燈加速老化試驗的設計方法，其特征在于：所述步驟(1)中，對太陽光譜采用光線光譜儀進行測量，記錄340nm波長處的太陽輻射強度。

3.根據權利要求1所述的模擬氣候環境的高分子材料氙燈加速老化試驗的設計方法，其特征在于：所述步驟(1)中的太陽輻照、平均溫度和相對濕度數據采用實地監測數據，或者采用來源于國家氣象部門發布的權威氣象數據。

4.根據權利要求1所述的模擬氣候環境的高分子材料氙燈加速老化試驗的設計方法，其特征在于：所述步驟(5)中，將步驟(3)中參考材料的氙燈加速老化試驗和步驟(4)中自然大氣暴露試驗的相關性對比，具體包括以下步驟：

(5.1)以總輻照量或紫外輻照量為橫坐標，參考材料的拉伸強度、沖擊強度、黃色指數或色差性能為橫坐標，利用獲得的自然大氣暴露試驗和多組氙燈加速老化試驗的試驗數據作圖；

(52)對比參考材料在自然大氣暴露試驗和多組氙燈加速老化試驗的性能變化曲線，與自然大氣暴露試驗性能變化曲線最接近的一組氙燈加速老化試驗為相關性最高，與自然大氣暴露試驗相關性最高的試驗方法即選取為模擬該地區氣候環境的氙燈加速老化試驗方法；

(53)如果自然大氣暴露試驗與已設計的氙燈加速老化試驗的相關性都不好，則依據所述步驟(2)中的方法再設計多組的試驗參數，要求各組試驗參數與設計氙燈加速老化試驗不同，且組數應多于已設計的氙燈加速老化試驗組數，重復步驟(3)，再次開展對參考材料的氙燈加速老化試驗，并依據所述步驟(51)和(52)中的方法確定和自然大氣暴露試驗相關性最好的氙燈加速老化試驗參數，最終獲得模擬該地區氣候環境的氙燈加速老化試驗方法。