[发明专利]一种模拟气候环境的高分子材料氙灯加速老化试验的设计方法

权利要求书

1.一种模拟气候环境的高分子材料氙灯加速老化试验的设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤(1)：对待进行高分子材料老化试验测试的某一地区的气候环境条件进行监测和分析，得到该地区影响高分子材料老化的主要气候环境条件，该主要气候环境条件包括太阳辐照、太阳光谱、平均温度、黑板温度和相对湿度数据，监测时间不短于3年，对数据的分析包含各项数据的最高值、最低值和平均值；

步骤(2)：根据该地区的气候环境条件数据，采用近似于该地区的气候环境数据的原则来设计氙灯加速老化试验参数，氙灯加速老化试验参数包括滤光镜组合、辐照强度、黑板温度、相对湿度、箱体温度和光照喷淋周期，

其中，滤光镜组合设置为至少三组，获得多幅氙灯光源光谱，选取获得的氙灯光源光谱与太阳光谱最相近的一组滤光镜组合作为试验用滤光镜组合；辐照强度应不高于大气太阳辐照强度的最高值；黑板温度与气候环境温度的差值在±5℃之间；相对湿度与气候环境湿度的相对差在±10％之间；箱体温度与大气平均温度的差值在±5℃之间；光照喷淋周期应当在该地区的气候环境类型属于湿热环境时选择光照和喷水的组合，该湿热环境依据GBT 4797.1-2005中的湿热环境条件进行判断；设计完成氙灯加速老化试验参数，得到一组基础试验参数；

确定基础试验参数后，再对基础试验参数的各种参数进行变化，共设计至少三组试验参数；

步骤(3)：选择一种与待测试的高分子材料的结构性质相似的材料作为参考材料，根据步骤(2)获得的试验参数分别在氙灯照射下对参考材料进行氙灯加速老化试验，获得参考材料的氙灯加速老化试验的数据；

步骤(4)：在该地区气候环境条件条件下，按照《GB/T 3681-2000》标准开展参考材料的自然大气暴露试验，自然大气暴露试验的试验时间为1到3年，依据材料的老化速度选择试验时间，试验期间取样测试次数不少于12次，获得参考材料的自然大气暴露试验的数据；

步骤(5)：对比步骤(4)获得的参考材料的自然大气暴露试验和步骤(3)获得的参考材料的氙灯加速老化试验的数据，确定与自然大气暴露试验相关性最好的氙灯加速老化试验条件，该相关性最好的氙灯加速老化试验条件用于对待进行老化试验测试的高分子材料进行氙灯加速老化试验。

2.根据权利要求1所述的模拟气候环境的高分子材料氙灯加速老化试验的设计方法，其特征在于：所述步骤(1)中，对太阳光谱采用光线光谱仪进行测量，记录340nm波长处的太阳辐射强度。

3.根据权利要求1所述的模拟气候环境的高分子材料氙灯加速老化试验的设计方法，其特征在于：所述步骤(1)中的太阳辐照、平均温度和相对湿度数据采用实地监测数据，或者采用来源于国家气象部门发布的权威气象数据。

4.根据权利要求1所述的模拟气候环境的高分子材料氙灯加速老化试验的设计方法，其特征在于：所述步骤(5)中，将步骤(3)中参考材料的氙灯加速老化试验和步骤(4)中自然大气暴露试验的相关性对比，具体包括以下步骤：

(5.1)以总辐照量或紫外辐照量为横坐标，参考材料的拉伸强度、冲击强度、黄色指数或色差性能为横坐标，利用获得的自然大气暴露试验和多组氙灯加速老化试验的试验数据作图；

(52)对比参考材料在自然大气暴露试验和多组氙灯加速老化试验的性能变化曲线，与自然大气暴露试验性能变化曲线最接近的一组氙灯加速老化试验为相关性最高，与自然大气暴露试验相关性最高的试验方法即选取为模拟该地区气候环境的氙灯加速老化试验方法；

(53)如果自然大气暴露试验与已设计的氙灯加速老化试验的相关性都不好，则依据所述步骤(2)中的方法再设计多组的试验参数，要求各组试验参数与设计氙灯加速老化试验不同，且组数应多于已设计的氙灯加速老化试验组数，重复步骤(3)，再次开展对参考材料的氙灯加速老化试验，并依据所述步骤(51)和(52)中的方法确定和自然大气暴露试验相关性最好的氙灯加速老化试验参数，最终获得模拟该地区气候环境的氙灯加速老化试验方法。