ASTM D7869 是使用增強(qiáng)光和水進(jìn)行氙弧曝光試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程，是關(guān)于汽車和交通運(yùn)輸涂料老化測試的標(biāo)準(zhǔn)?；趯饣瘜W(xué)和水分相關(guān)的涂層降解和熱、潮濕的最終使用環(huán)境的仔細(xì)考慮。目標(biāo)是盡可能真實(shí)地模擬汽車涂層的降解。SAE J2527 是“基于性能的標(biāo)準(zhǔn)加速暴露的汽車外部材料使用控制輻照度氙氣弧裝置”。
1. 機(jī)械應(yīng)力循環(huán)頻率
涂層的失效往往是由反復(fù)接觸水分引起的。在加速測試中，有兩種方法來加強(qiáng)這種對自然的循環(huán)應(yīng)力：要么通過增加濕相和干相之間的循環(huán)頻率，要么通過增加循環(huán)頻率。
SAE J2527 每天有 16 個(gè)濕干循環(huán)，ASTM D7869 每天有5個(gè)濕干循環(huán)（下圖）。如果一種材料對這種機(jī)械應(yīng)力敏感，那么 SAE J2527 可能是更好的選擇。
SAE J2527 測試標(biāo)準(zhǔn)
2.階段持續(xù)時(shí)間
ASTM D7869 的濕相和干相都比SAE J2527 要長得多。較長的濕相為更高的水飽和度提供了一個(gè)環(huán)境，而較長的干相使樣品有更多的干燥時(shí)間。因此，由頻率引發(fā)的循環(huán)應(yīng)力更為顯著。
然而，這并不是一件好事，在 ASTM D7869 中，隨著溫度的升高和輻照度的增加，干相超過了 4 小時(shí)，材料可能會完全干燥，這種影響是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)樵趤啛釒Щ蛑械取⒊睗癍h(huán)境的材料不會有完全干燥的情況。
ASTM D7869 測試標(biāo)準(zhǔn)
3. 溫度
ASTM D7869 和 SAE J2527 測試方法的溫度設(shè)置非常相似。兩者都使用 70°C BPT。然而，SAE J2527 測試標(biāo)準(zhǔn)中，箱體內(nèi)溫度為47°C，略低于 ASTM D7869 測試標(biāo)準(zhǔn)中要求的 50°C，箱體內(nèi)溫度會影響淺色樣品的表面溫度，超過自然最高溫度，會帶來非自然退化的風(fēng)險(xiǎn)。因此 SAE J2527 適用于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低的光色材料或溫度敏感材料。
4.潮濕的時(shí)間
SAE J2527 測試標(biāo)準(zhǔn)在黑暗循環(huán)和光照循環(huán)中都有噴淋，ASTM D7869 測試標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際運(yùn)行中，部分開發(fā)人員在光照循環(huán)中有時(shí)會忽略噴淋循環(huán)，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為這是浪費(fèi)水，因?yàn)橥繉硬⒉粫谒舭l(fā)前吸收水汽。這種操作方式是不對的，當(dāng)陽光明媚時(shí)，也會出現(xiàn)下雨情況，涂層表面也會濕潤，當(dāng)輻照度溫度較高時(shí)，水汽蒸發(fā)會加速，但氧氣可能在樣品表面被消耗了，而不是像黑暗循環(huán)那樣，遷移到樣品內(nèi)。
在 SAE J2527 中，樣品有44%的時(shí)間處于噴淋階段（11%在光照循環(huán)中，33%在黑暗循環(huán)中）。在 ASTM D7869 中，樣品只在黑暗循環(huán)中進(jìn)行噴淋，噴淋時(shí)間約為35%，所以，這2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在黑暗循環(huán)中噴淋的時(shí)間實(shí)際上非常相似，但 SAE J2527 中的總噴淋時(shí)間更長。無論是 SAE J2527 中增加的噴淋時(shí)間還是 ASTM D7869 中光循環(huán)中的噴淋時(shí)間適合您的材料，都必須在進(jìn)行新應(yīng)用的相關(guān)研究后，選擇合適的運(yùn)行周期。
5. 輻照度
ASTM D7869 在 340 nm 處的輻照度約為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。為了實(shí)現(xiàn)這種高輻射曝光，ASTM D7869 被設(shè)置為更高的輻照度（在 340 nm 處的 E 最高可達(dá) 0.80W/（m2·nm））。SAE J2527 的連續(xù)輻照度僅為 0.55W/（m2·nm）。與自然太陽輻射（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。兩種標(biāo)準(zhǔn)都使用不同的濾光片，所以僅通過單一波長的輻照度進(jìn)行直接比較是不夠的。測試效果快慢的比較應(yīng)僅根據(jù)被測材料的性能變化，而不僅僅是根據(jù)輻照度等測試參數(shù)。
| 對比 | 1天Florida自然曝曬 | SAE J2527 | ASTM D7869 |
| Cycle Duration周期運(yùn)行時(shí)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(shí)間系數(shù) | 1 | 3.8 | 4.7 |
具體視情況而定！適當(dāng)?shù)臏y試方法總是取決于測試材料及其在目標(biāo)最終使用環(huán)境中的特定失效模式。塑料、粉末涂層、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 都與濕熱環(huán)境有關(guān)。其他最終使用環(huán)境可能會導(dǎo)致不同的材料測試失敗。在選擇適當(dāng)?shù)臏y試方法時(shí)，也應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。
與本文關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品:
