ICS 83.080.01 G 31
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T16422.4—2014/ISO4892-4:2004
代替GB/T16422.4-1996
塑料 实验室光源暴露试验方法
第4部分：开放式碳弧灯
Plastics-Methods of exposure to laboratory light sources-
Part 4:Open-flame carbon-arc lamps
(ISO 4892-4:2004,IDT)
2014-12-01实施
2014-07-08发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 中华 人民共 和 国
国家标准
塑料 实验室光源暴露试验方法
第4部分：开放式碳弧灯 GB/T16422.4—2014/ISO 4892-4:2004
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中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029) 北京市西城区兰里河北街16号（100045)
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开本880×12301 1/16 印张0.75 字数15千字 2014年9月第一版 2014年9月第一次印刷
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书号：155066·1-50048 定价 16.00元
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版权专有 「侵权必究举报电话：(010)68510107 GB/T16422.4---2014/ISO4892-4:2004
前言
GB/T16422《塑料实验室光源暴露试验方法》分为四个部分：
第1部分：总则；第2部分：氙弧灯；
-第3部分荧光紫外灯；
第4部分：开放式碳弧灯。 本部分为GB/T16422的第4部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T16422.4--1996《塑料实验室光源暴露试验方法第4部分：开放式碳弧灯》，
与GB/T16422.4一1996相比，主要技术变化如下：
增加了使用3种滤光器的开放式碳弧灯和CIE85：1989表4中日光在250nm～800nm和 250nm～400nm通带内典型光谱辐照度比较的图及使用3种滤光器的开放式碳弧灯的典型紫外光谱能量分布（见4.1）；增加了每次试验时推荐的试样数量（见第5章）；增加了对试验箱空气温度的规定（见6.1）；增加了“如果不使用辐照仪，则推荐测量暴露持续时间”的规定（见7.3）；删除了附录“光源的性能和规定”（见1996年版的附录A）； --删除了附录碳弧灯滤光器”（见1996年版的附录B)；
删除了附录“典型的试验设备”（见1996年版的附录C)；本部分使用翻译法等同采用ISO4892-4：2004《塑料实验室光源暴露试验方法第4部分：开放
式碳弧灯》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T15596一2009塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化的测定(ISO4582：2007,IDT)
本部分纳人了ISO4892-4：2004/Cor.1：2005的技术勘误内容，这些技术勘误内容涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直双线（Ⅱ）进行了标示。
本部分由中国石油和化学工业联合会提出。 本部分由全国塑料标准化技术委员会老化方法分技术委员会(SAC/TC15/SC5)归口。 本部分起草单位：广州合成材料研究院有限公司、北京天罡助剂有限责任公司、广东银禧科技股份
有限公司。
本部分主要起草人：易军、杨海英、李维义、刘罡、傅轶。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T16422.4--1996
I GB/T16422.4—2014/ISO4892-4:2004
塑料实验室光源暴露试验方法
第4部分：开放式碳弧灯
1范围
GB/T16422的本部分规定了试样暴露在潮湿条件下的开放式碳弧灯试验方法，该方法用于模拟材料在实际使用环境中暴露于日光或经窗玻璃过滤后的日光下发生的自然老化效果。
本部分适用于在碳弧灯光源暴露条件下塑料的耐候性评定以及塑料间的耐候性对比试验。 试样在可控的环境条件（温度、潮湿）下暴露于过滤后的开放式碳弧灯。有多种滤光器可供选择。 特定材料的试样制备和结果评估参考其他的国家标准。 总则在GB/T16422.1中给出。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T16422.1—2006塑料实验室光源暴露试验方法第1部分：总则（ISO4892-1：1999， IDT)
ISO4582塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化的测定（Plastics- Determination of changes in color and variations in properties after exposure to daylight under glass, natural weathering or laboratory light sources)
ASTMG152非金属材料开放式碳弧灯暴露试验方法（Standardpracticeforoperatingopen flame carbon arc light apparatus for exposure of nonmetallic materials)
3原理
3.1试样暴露于经过玻璃过滤后的开放式碳弧灯下，同时伴有持续的温度加热及润湿控制或周期性循环条件。 3.2暴露条件因以下选择不同而变化：
a）滤光器； b）暴露类型（潮湿/湿度）； c）光照及潮湿/湿度暴露时间； d）暴露温度； e）光照与黑暗周期相对时长。 润湿通常通过控制空气湿度或向试样喷淋去离子水或在试样表面形成凝露实现。
3.3试验过程可包括试样表面辐照度及辐照量的测量。 3.4建议将一种已知性能的相似材料（对照物）与试验样品同时暴露来提供标准比对。 3.5在不同设备中暴露后的试验结果不宜进行比较，除非针对试验材料，设备间已建立了合适的统计学关系。
1 GB/T16422.4—2014/ISO4892-4:2004
表2 使用窗玻璃滤光器（2型）的开放式碳弧灯的典型紫外光谱能量分布*b
使用窗玻璃滤光器的开放式碳弧灯
CIE85:1989,表4, 窗玻璃作用后d.
光谱带宽（a为波长，nm)
的典型分布
% 0.0 0.3 18.7 81.0
%
A<290 290≤320 320^≤360 360<^≤400
≤1 33.1 66.0
本表列出了在特定带宽内的辐照度占290nm～400nm总辐照度的百分比。要检测使用一组特定的窗玻璃滤光器的开放式碳灯的光谱能量分布，应测量250nm～400nm的光谱辐照度。通常以2nm递增测量。然后将每一带宽内的总辐照度加和除以290nm～400nm间的总辐照度。 b本表给出了使用窗玻璃滤光器的开放式碳弧灯的典型数据。目前尚没有足够的数据制定出使用窗玻璃滤光器的开放式碳弧灯光谱分布的规范。 “对于任一单独的光谱能量分布，本表中各带宽计算得到的百分比加和为100%。所用碳弧灯和滤光器的光谱辐照度数据可联系碳弧设备生产商来获取。 符合CIE85：1989表4的考虑窗玻璃过滤后的光谱分布是通过CIE85：1989表4中的数据乘以欧美国家普遍使用的窗玻璃的透过率范围来获得的。这些数据仅用于比较。 *对于符合CIE85：1989表4的经窗玻璃作用后的光谱分布，300nm~400nm的紫外光辐照度占300nm～800nm 总辐照度的7.7%~10.6%，可见光辐照度占300nm~800nm总辐照度的89.4%~92.3%
表3 使用延展紫外光滤光器（3型）的开放式碳弧灯的紫外光谱能量分布"b
CIE85:1989,
最小限值
光谱带宽 (入为波长，nm)
最大限值
表 44. % 5.4 38.2 56.4
%
% 4.9 6.7 24.3 80.1
入<290 290320 320<^≤360 360<≤400 本表列出了在特定带宽内的辐照度占250nm～400nm总辐照度的百分比。要检测使用一种特定滤光器或组滤光器的开放式碳弧灯是否符合本表要求，应测量250nm～400nm的光谱辐照度。通常以2nm递增测量。然后将每一带宽内的总辐照度加和除以250nm ~400nm间的总辐照度。 本表中的最小限值和最大限值是根据生产商的建议使用不同产品批次和不同时间的开放式碳弧灯24次的光谱能量分布测量结果。最小限值和最大限值相对于所有测量平均值的分布至少是三西格玛水平。开放式碳弧灯发出大量250nm～280nm范围内的短波紫外辐射。这些短波紫外辐射的强度随延展紫外光滤光器的使用时间、初始透射特性以及碳棒成分的不同而变化。不同生产批次和不同生产商的碳棒成分会有差异。 “最小限值列加和与最大限值列加和不一定为100%，因为它们只是代表测量数据的最小值和最大值。对于任一单独的光谱能量分布，本表中各带宽计算得到的百分比加和为100%。对于任一使用延展紫外光滤光器的碳弧灯，每一带宽内计算得到的百分比应在给定的最小限值和最大限值之间。使用的光谱辐照度差别在公差允许范围内的不同碳弧设备测得的暴露试验结果会有所差别。联系碳弧设备生产商来获取所用碳孤灯和滤光器的光谱辐照度数据。 。CIE85：1989中表4的数据是在相对空气质量为1.0、标准温度和压力下臭氧柱压为0.34cm、可析出水蒸气压力为1.42cm、在500nm处气溶胶衰减的光谱学深度为0.1的水平表面上测得的。这些数据仅用于比较。 对于CIE85:1989中表4描述的太阳光光谱，紫外光辐照度（290nm~400nm）占290nm~800nm总辐照度的 11%，可见光辐照度（400nm~800nm）占290nm~800nm总辐照度的89%。
2.3 16.4 68.1
4 GB/T16422.4—2014/ISO4892-4:2004
4.1.3使用窗玻璃滤光器（2型）的开放式碳弧灯的光谱辐照度：表2给出了开放式碳弧灯使用窗玻璃滤光器的典型数据。 4.1.4使用延展紫外光滤光器（3型)的开放式碳弧灯的光谱辐照度：表3是使用延展紫外光滤光器的开放式碳弧灯的相关数据。Corex7058"是公认合适的3型滤光器。 4.1.5以下因素会影响开放式碳弧灯的光谱能量分布：
a）滤光器的成分和厚度的不同会极大地影响短波紫外辐射的透过量。 b) 暴露于碳弧光辐射下的滤光器的老化会显著减少短波紫外光在滤光器上的透过量，导致过滤
后短波紫外光辐照度的降低。滤光器的老化受玻璃成分的影响。 c) 污垢和其他残留物的聚积会影响滤光器的透射特性。 d) 碳棒中所含的金属盐成分不同会影响光谱能量分布。
4.2试验箱
试验箱包含一个试样框架，通过试样表面的空气流通来控制温度。 试样框架围绕碳棒支架的中心轴旋转，典型的框架直径为96cm。若经相关方商定，也可使用其他
直径的框架。框架上可直接固定试样或放置用试验架固定的试样。框架可为垂直形式或倾斜形式。
上下碳棒和滤光器应按照设备生产商的说明安装。 设备应有能在操作范围内编制循环暴露条件程序的控制装置。
4.3辐照仪
使用辐照仪时，辐照仪应符合GB/T16422.1一20065.1.7的要求。
4.4温度计
使用的黑标温度计或黑板温度计应符合GB/T16422.1一2006中的要求。 4.5潮湿 4.5.1概述
试样应在喷淋、凝露或高湿度的潮湿状态下暴露。 4.5.2相对湿度控制装置
试验箱应安装控制相对湿度的装置。必要时，应控制试样表面流动空气的相对湿度，并由安装在箱
体中且不受碳弧灯辐射影响的适当装置进行测量。 4.5.3喷淋系统
试验箱应安装按规定条件可在试样正面或背面间款喷淋的装置。喷淋水应在试样表面均匀分布。
喷淋系统应由不会污染喷淋水的耐腐蚀材料制备。
使用蒸馏水或去离子水（电导率在5μS/cm以下），水中应无可见杂质或沉积物，固体物质含量小于1uμg/g。除了蒸馏法，去离子法与反渗透法的结合使用也能获得所需质量的水
必要时，在暴露程序设定的凝露期内，喷淋系统可向试样的背面或背板喷淋来降低试样的温度。
1）Corex7058是一种已商品化的合适的滤光器。此信息仅为GB/T16422此部分的使用者提供参考，并非本标准
指定使用该产品。
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