汽车整车大气暴露试验评价方法(T-CSAE 105—2019).pdf

ICS 32.020 T40 团 体 标 准 T/CSAE 1042019 汽车外饰涂层实验室氙弧灯老化试验方法Laboratory xenon arc exposure test method of automotive exterior decoration coatings 2019-04-25 发布 2019-04-25 实施中国汽车工程学会 发布T/CSAE 104-2019 I 目 次 前 言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 试验设备.1 5 试验样品.2 6 试验步骤.2 7 结果与评价.2 8 试验报告.3 附录 A.4 附录 B.5 附录 C.6 T/CSAE 104-2019 1 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会提出。本标准起草单位：上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司、美国Q-Lab公司中国代表处、亚太拉斯材料测试技术有限公司、中国电器科学研究院有限公司、威凯检测技术有限公司、通标标准技术服务有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、巴斯夫上海涂料有限公司、PPG涂料（天津）有限公司、东风汽车公司技术中心。本标准主要起草人：胡仁其、狄春峰、龚伟、罗晓瑜、张恒、孙杏蕾、庄爱鹏、程舸、王俊、张晓东、王钊桐、杨建、顾静、熊中州、杨杰、黄珂、黄恩荣、钟加义、罗茜元、付丹、高祥达、蔡智伟、陈树杭。T/CSAE 104-2019 1汽车外饰涂层实验室氙弧灯老化试验方法 1 范围 本标准规定了应用可控辐照度氙弧灯设备对汽车外饰涂层进行加速老化的试验方法。本标准适用于汽车外饰涂层，其它运输工具，如飞机、卡车和地铁等所用外饰涂层，可参照执行。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/T 1766 色漆和清漆 涂层老化的评级方法 GB/T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 16422.1 塑料实验室光源暴露试验方法 第 1 部分：总则 T/CSAE 67 汽车气候老化 术语和定义 ASTM D7869 Standard Practice for Xenon Arc Exposure Test with Enhanced Light and Water Exposure for Transportation Coatings 3 术语和定义 T/CSAE 67 界定的术语和定义适用于本文件。4 试验设备 4.1 设备制造商负责设备审定，并提供试验设备的关键参数指标，包括光谱能量分布（SPD）等，以证明其符合本标准要求。4.2设备使用方应安装合适的日光过滤器，使氙弧灯设备的光谱能量分布（SPD）符合附录 A 的要求。4.3 试验设备以氙弧灯作为辐照光源。试验设备应能通过一定方式自动控制辐照度、黑板温度、箱体空气温度和箱内相对湿度。试验设备应保证试验样品的试验条件一致。对试验设备更详细的描述参考 GB/T 16422.1。4.4 除非试验双方另有约定，试验设备应安装黑板温度计。4.5用于喷淋、加湿或其它用途的水不应在试验样品上留下任何沉积物或污迹，水中固体颗粒含量不应超过 1mg/L，二氧化硅含量不超过 0.1mg/L。二氧化硅的测定参照 GB/T 6682-2008。4.6 试验之前，按照附录 B 对水喷淋系统进行验证。4.7 在日常试验中，不同的设备可能会得出不同的试验结果，试验结果将依赖于试验样品的特性和试验设备的设计，因此，试验双方应在试验前对设备类型进行确认。T/CSAE 104-2019 24.8 设备使用方根据设备制造商的说明，对试验设备进行维护和校准。5 试验样品 5.1 试验样品的尺寸由试验双方商定。如果样品是从大的工件上切割下来的，试验双方商定，确保取样的样品符合试验要求，并对样品进行封边处理。5.2 试验样品的尺寸应符合试样夹的要求，不规则试验样品的安装方式由试验双方商定。5.3 样品的数量至少两块，一块作为保留样品，用于评估对比，存放在避光、干燥的环境中。5.4 试验前试验样品应清洗干净，不应使用可能侵蚀样品表面的清洗剂。5.5 老化检查周期由双方商定，如客户要求提供不同老化检查周期的结果，需要提供足够多的样品。6 试验步骤 6.1 试验样品应加工至能安装于试验设备所用的试样夹中，并参考GB/T 2918中的要求对试验样品进行状态调节。6.2 为保持试验条件的一致，试样架上所有的空位都应用惰性、不反光材料制成的平板（如阳极氧化膜板等）填充，如果平板产生明显变形则应予以更换。6.3 按照表1的试验条件对试验样品进行曝晒，使试验样品表面接收均匀辐照度，并采用正面喷淋的方式。6.4 试验过程中，需定期（至少每两周一次）轮换试验样品的位置，以进一步提高试验均一性。如有特殊要求，试验双方应就轮换试验样品的方式达成一致。更换位置或样品检查应在每周期第10步结束后进行。6.5 对试验结果有相互影响的不同试验样品，不应同时安装在同一试验箱中进行试验。表 1 试验条件（一个循环）步骤 每步骤时间 分钟 试验操作 340nm处的辐照度W/(m2nm)黑板温度 箱体空气温度 相对湿度 第 1 步 240 黑暗+喷淋-40 2 95%10%第 2 步 30 光照 0.40 0.02 50 2.5 42 2 50%10%第 3 步 270 光照 0.80 0.02 70 2.5 50 2 50%10%第 4 步 30 光照 0.40 0.02 50 2.5 42 2 50%10%第 5 步 150 黑暗+喷淋-40 2 95%10%第 6 步 30 黑暗+喷淋-40 2 95%10%第 7 步 20 光照 0.40 0.02 50 2.5 42 2 50%10%第 8 步 120 光照 0.80 0.02 70 2.5 50 2 50%10%第 9 步 10 黑暗-40 2 50%10%第 10 步 重复第 6步到第 9步 3次 7 结果与评价 试验结束后，应在样品冷却到室温 24 小时内进行评价，包括但不限于样品的颜色变化、光泽变化、粉化、开裂、起泡、生锈、剥落、长霉等，可参考 GB/T 1766-2008。T/CSAE 104-2019 38 试验报告 8.1 试验报告必须写明采用的评价标准和得到的试验结果。如有必要，应有每个试样的试验结果，每组相同试样的平均试验结果和试样的照片。8.2 根据试验目的及要求，试验报告可包括如下内容：a)试验样品的描述；b)注明本标准编号；c)试验结果；d)所用氙弧灯老化设备的型号和编号；e)所用氙弧灯老化设备的滤镜组合；f)老化测试时间；g)试验若分阶段评价，需对各阶段的结果进行记录；h)与规定试验方法的任何不同之处；i)试验中观察到的异常现象；j)试验日期。T/CSAE 104-2019 4 附录 A（规范性附录）配置日光滤光器的氙弧灯光谱能量分布 A.1 配置不同型号日光滤光器的氙弧灯光源的光谱能量分布见表A.1。声称符合本标准的设备制造商应负责确定其提供的所有氙弧灯/滤光器组合符合表A.1的光谱能量分布，并提供维护程序信息，以尽量减少正常使用中可能出现的任何光谱变化。表 A.1 光谱能量分布 波长(nm)指定波段内的总辐照度(W/m2)最小值 最大值 290 0.00 0.005 290 295 0.00 0.01 295 300 0.01 0.04 300 305 0.10 0.20 305 310 0.38 0.56 310 320 2.29 3.10 320 330 4.76 5.82 330 340 6.84 7.56 340 350 7.69 9.40 350 360 8.13 11.00 360 370 8.32 12.47 370 380 8.30 13.83 380 390 8.64 14.40 390 400 9.23 17.15 注：在 340 nm 处的辐照度为 0.80 W/(m2nm)。T/CSAE 104-2019 5附录 B（规范性附录）水喷淋系统验证程序 B.1 按照制造商的说明，检查喷嘴及水喷淋系统是否正常。氙弧灯试验箱所需最低水压需满足设备制造商的要求。为了防止人为造成海绵多吸收水分，试验箱应确保只有海绵正面，即面向氙弧灯灯管的一面吸收水分。防止其它试样区域的水喷淋和水流到达海绵上部、侧面及底部。B.2 按照附录 C 中的步骤 1（C.1）准备海绵。B.3 彻底浸湿海绵，应有水滴滴落。B.4 用手拧紧海绵，直到 15 秒内观察不到滴水。这被认定为潮湿海绵。B.5 海绵称重：B.5.1 如果使用试样夹，将每块海绵安装在试样夹的一个单独的曝晒窗口。把试样夹擦干、称重，并记录每个试样夹的质量（包括海绵），精确到 0.1 g。B.5.2 如果不使用试样夹，称重并记录每块海绵的质量，精确到 0.1 g。B.6 在氙弧灯试验箱内，应与试样同一方向安装海绵。海绵的安装如下：B.6.1 旋转式氙弧灯试验箱（如：上、中、下三层）每层安装一块海绵。使海绵直接朝向喷嘴（也就是说，海绵另一面远离喷嘴）。B.6.2 平板式氙弧灯试验箱试样托盘上三个区域各安装一块海绵（例如：左上角，中间和右下角的位置）。B.7 按照制造商的说明设置并运行以下循环：在箱体空气温度 50下运行 5 min 黑暗+水喷淋，仅正面水喷淋。B.8 再次海绵称重：B.8.1 如果使用试样夹，从氙弧灯试验箱中取出试样夹。把试样夹擦干、称重，并记录每个试样夹的质量（包括海绵），精确到 0.1 g。B.8.2 如果不使用试样夹，从氙弧灯试验箱中取出海绵，称重并记录每块海绵的质量，精确到 0.1 g。B.9 计算吸水量，精确到 0.1 g。吸水量是步骤 8（B.8）与步骤 5（B.5）中质量的差值。B.10 重复步骤 4-9（B.4-B.9）两次（共 3 次），如步骤 6 所示（B.6）的氙弧灯试验箱的每个位置，共得到 3 次测量结果。3 次测量取平均值，以计算氙弧灯试验箱那个位置所产生的吸水量。B.11 氙弧灯试验箱内吸水量的验收标准为：3 个特殊位置的 3 块海绵吸水量的平均值必须符合：最小值：10.0 g 最大值：无最大值 没有定义最大喷水量，其目的是使涂层体系达到水饱和。如果最小喷水量达到如上要求，涂层体系在规定的测试循环下将达到水饱和。T/CSAE 104-2019 6附录 C（规范性附录）海绵验证程序 C.1 剪切一块均匀的海绵材料，最大尺寸为 57 mm宽，127 mm长及 19 mm厚。海绵的两面具有相同的吸水性，不要使用多层海绵。C.2 潮湿海绵的称重 C.2.1 将剪切好的海绵在室温下（233）浸泡在至少 2 L 水中，彻底浸透至少 1 min。或者直到海绵完全达到饱和。不同类型的海绵需要不同时间达到饱和。C.2.2 用手拧紧海绵，直到 15 秒内观察不到滴水。在一个校准过的量程至少为 100.0 g 的天平上称重，精确到 0.1 g。这种方法的首选海绵是在去除多余的水之后质量在 20.0 到 30.0 g 之间。C.2.3 将天平清零，并取下潮湿的海绵。之后海绵的称重将只是其吸收的水分的质量。C.3 饱和海绵的称重 C.3.1 将海绵在室温下再次浸泡在至少 2 L 水中，保持完全浸没至少 1 min。C.3.2 至少 1 min 之后，在水中取出海绵。在水容器上方垂直方向轻轻地拿着它，直到海绵底部每15 秒内最多滴一滴水。C.3.3 将海绵转至水平方向以防流失更多水分，并将它放置在已清零的天平上，记录此称重结果。C.3.4 重复 C.3.1 到 C.3.3 步骤两次（共 3 次），三次结果取平均值确定海绵吸收的水的质量。这将用于定义海绵的饱和容量（饱和海绵与潮湿海绵的质量差值）。C.4 海绵饱和容量的验收标准如下：最小值：40.0 g 理想值：50.0 g 最大值：无最大值 C.5 如果不满足步骤 4（C.4）中的要求，必须重新选择海绵材料来进行测试。