Weathering Testi — ISO 877 / ASTM G7 / ISO 4892 · 塑膠測試

Weathering是什麼？

耐候測試是評估材料在陽光、熱量、濕度和污染物的綜合作用下老化情況的測試組。它是自然進行的（室外）或以加速形式（實驗室）進行的。

Weathering的目的

目的是確定用於戶外使用的材料保持其外觀和機械性能的時間。

Weathering適用於哪些產品？

建築輪廓和立面元素
汽車外飾件
油漆和塗料系統
花園家具和戶外塑料
膜材和屋頂

Weathering應用於哪些行業？

塑膠汽車包裝消費性產品

與Weathering相關的標準

ISO 877
ASTM G7
ASTM G24
ISO 4892-2
ISO 4892-3
ASTM G155氙弧加速老化測試
ASTM G154螢光紫外線加速老化測試

Weathering的測試條件

方法: 自然戶外暴露或實驗室加速老化
自然暴露: 標準中定義了面板角度、方向和氣候區
加速: 氙弧或螢光紫外線循環
时间: 多年的自然暴露；數百至數千小時的縮時拍攝

Weathering的測試設備

室外曝曬架（自然法）
氙弧或螢光紫外線室
顏色、光澤度和機械測量儀器
氣象資料記錄（自然法）

Weathering的樣品要求

必須測量初始顏色、光澤度和機械值
參考樣本必須保存在黑暗中
必須記錄自然曝光的面板角度和方向
一般至少三個樣本

Weathering的測試時程

自然暴露一年至五年；加速方法需要幾週到幾個月，具體取決於規範。

Weathering的測試程序

1進行初步測量並保留參考樣本。
2選擇一種方法：自然暴露或加速循環。
3將樣品放置在指定的角度和位置。
4臨時測量依規定的時間間隔進行。
5曝光結束後，比較色差、光澤度和機械性質。

Weathering的允收準則

規範中給出的驗收標準為最大色差、最大光澤損失或最小保留機械性能。

結果評估

加速結果並非直接轉化為自然暴露；相關性只能透過針對相同材料類別驗證的係數來建立。因此，該方法必須始終在報告中說明。

Weathering測試報告

適用標準和方法
暴露條件或循環程序
總持續時間或輻照度
顏色、光澤和機械結果
參考樣品對比

認證

EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。

是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。

範圍和授權

塑膠測試 — 此測試領域涵蓋哪些內容？

以下段落說明 Weathering 測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。

塑膠測試決定聚合物材料的機械、熱及燃燒行為。與金屬不同，塑膠具有黏彈性：其行為取決於加載速率、溫度與濕度。因此同一材料在不同條件下會產生不同結果，測試條件是結果密不可分的一部分。

黏彈性的實際結果是：塑膠零件在恆定負載下會隨時間持續變形（潛變），而在恆定變形下所承受的應力會隨時間下降（應力鬆弛）。螺紋接頭會鬆脫、夾具會失去夾持力、層架會隨時間下垂。短期拉伸測試無法顯示此行為；需要長期測試或加速模型。

熱行為是第二個主軸。熔融流動速率顯示材料的可加工性及批次間一致性；熱變形溫度與維卡軟化點提供使用溫度的粗略上限。熱分析（DSC、TGA、DMA）則揭示材料的身分特徵：玻璃轉化溫度、熔融行為、結晶度、填料含量與分解溫度。

燃燒行為是第三個軸，並直接關聯到產品標準。UL 94 等級與極限氧指數會寫入材料資料表；電氣器具外殼須符合特定等級，而建築產品則適用不同的分級體系。

老化是此領域最常被忽略的部分。塑膠會因紫外線、熱、濕氣與氧氣而劣化：顏色改變、表面龜裂、衝擊強度下降。對於預定戶外使用的零件而言，重要的不是第一天的數值，而是老化後的數值。氙弧燈與螢光紫外線設備可加速此劣化過程並提供比較依據。

此領域的產出通常會寫入材料資料表，產品標準也會引用該資料表。但資料表數值與實際零件行為之間可能存在差異：成型過程中形成的取向、熔接線與內應力會使零件的表現不同於試片。

使用回收材料為此領域帶來了新問題。回收樹脂在批次間存在差異；機械性質、顏色與燃燒行為可能因批次而異。因此，對使用回收材料的製造商而言，進料檢驗不是可選項，而是必要條件。

此領域的方法群組

机械
拉伸、壓縮、彎曲、Charpy 與 Izod 衝擊、硬度（邵氏）、潛變與環境應力龜裂。
熱
熔融流動指數（MFI）、熱變形溫度（HDT）、維卡軟化溫度、線性熱膨脹。
熱分析
以 DSC 測定轉化溫度與結晶度，以 TGA 測定組成與分解，以 DMA 測定動態機械行為。
燃燒
UL 94 分級、極限氧指數（LOI）、灼熱絲與針焰測試。
老化
以氙弧燈與螢光紫外線進行加速老化、熱空氣老化、濕度與結露。
物理
密度、吸水率、灰分含量、薄膜與板材的氣體及水蒸氣穿透率。

此領域常見混淆之處

未註明測試速率與溫度的塑膠測試結果無法解讀；黏彈性行為取決於這些參數。
試片結果無法直接套用到實際零件；成型取向與熔接線是決定性因素。
HDT 與維卡值並非使用溫度；它們僅為上限的粗略指標，且不適用於承載狀態。
UL 94 等級取決於厚度；不同的壁厚需要重新驗證。
對於吸濕性聚合物（如聚醯胺），若未進行調濕處理，結果將產生誤導。
ASTM D638 和 ISO 527 結果並非直接等效；樣本幾何形狀和速率定義不同。

這些結果支持哪些決策

材料選擇與供應商核准
滿足產品標準中的可燃性與熱性要求
驗證回收材料的使用與批次控管
成型製程控制與批次一致性
證明戶外使用的耐老化性

關於Weathering的常見問題

加速試驗相當於多少年的自然暴露？

不存在通用的換算係數。相關性取決於材料類別、降解機制和氣候帶。因此，規格通常直接定義測試持續時間或總輻照度。

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