1. 标准概述与目的
GB/T 23987.3-2025是一项关于色漆和清漆耐候性测试的实验室方法标准,该标准等同采用国际标准ISO 16474-3:2021,并取代了GB/T 23987-2009。其核心目的在于规范使用特定类型的荧光紫外灯作为光源,在可控的温度、湿度及润湿条件下,对涂层材料进行加速人工气候老化的测试程序。该方法通过强化紫外辐射、热及水等关键环境应力,旨在实验室条件下模拟并加速涂层在户外日光或经窗玻璃过滤后的日光作用下可能产生的性能降解,从而为评估和比较涂层的耐候性提供一种标准化、可重复的技术依据。
2. 核心测试原理
该标准所依据的原理是在实验室曝露设备中,使涂层试样持续或循环地经受特定光谱分布的紫外辐射、设定温度以及凝露或喷淋形成的润湿作用。通过控制这些关键环境参数(如紫外灯类型、辐照度水平、黑板温度、润湿周期与方式),能够在相对较短时间内观察到涂层的光泽下降、颜色变化、粉化、开裂、起泡等老化现象,进而对其长期耐久性进行预测性评估。
3. 关键技术与设备要求
3.1 光源:荧光紫外灯的分类与选择
标准定义了三种主要类型的荧光紫外灯,其选择取决于测试目的:
• 1A型灯 (UVA-340):其光谱能量分布与太阳光在300 nm至400 nm范围内的紫外部分,特别是300-340 nm波段有良好的匹配。此灯型适用于模拟涂层在户外直接日光曝露下的老化行为,是应用最广泛的类型。

• 1B型灯 (UVA-351):其光谱模拟了太阳光透过普通窗玻璃后的紫外部分(参见标准中图A.2)。主要适用于评估用于室内或汽车内饰等非直接户外曝露环境的涂层。

• 2型灯 (UVB-313):此灯型发射的紫外光谱中含有显著比例的短波紫外线(包括低于300 nm的辐射),其辐照强度高,老化加速作用强。但由于其光谱与自然日光差异较大,可能引发非典型的材料降解机制。因此,标准规定仅在相关方协商同意时方可使用,且必须在试验报告中明确说明。
3.2 试验条件与参数控制
标准详细规定了确保测试重现性与可比性的关键操作条件:
• 辐照度:推荐了特定波长下的辐照度控制点(例如,UVA-340灯在340 nm处建议为0.83 W/(m²·nm)),并强调可使用辐照计进行监控。
• 温度:采用黑板温度计(BPT)或黑标温度计(BST)监控试样表面温度。标准提供了不同测试循环下的具体温度设定值(如60±3°C,50±3°C)。
• 润湿机制:定义了两种主要润湿方式:
- 凝露:通过冷却试样背面,使水蒸气在试样测试表面冷凝。这主要模拟了昼夜温差导致的冷凝现象。
- 喷淋:使用去离子水或软化水对试样表面进行间歇性喷淋。这模拟了雨水冲刷及其带来的热冲击效应。
• 曝露循环:标准附录中列出了多种标准化的循环条件。

例如,一种常用循环(方法A,循环1)为:在UVA - 340灯下,于60°C的黑板温度条件下,进行4小时强度为0.83W/(m•nm)、波长为340 nm的紫外光照,随后关闭紫外灯,在50°C环境下进行4小时的凝露处理。这种干湿交替循环被广泛应用于模拟严苛的户外环境。
4. 试验实施流程要点
• 试样制备:试样应基于实际应用的底材(如金属、塑料、木材),并按相关标准进行涂装与养护。
• 试样放置与均匀性:试样应置于试验箱的均匀辐照区域内。为避免因灯管老化或位置差异导致的曝露不均,需定期按既定程序轮换试样位置。
• 性能评估:经过规定的曝露时间或累积辐照量后,依据其他适用标准(如ISO 2813测光泽,ISO 3668比色)对试样的外观和物理化学性能变化进行定量或定性评价。
5. 主要技术修订
相较于2009年版,GB/T 23987.3-2025的主要更新包括:
• 术语更加规范,例如将“曝露辐射能”更改为“辐照量”,并给出了明确的积分公式定义。
• 结构调整更清晰,新增了“试验条件”独立章节,系统性地归纳了辐照度、温度、湿度等参数要求。
• 细化了设备描述和试验步骤,删除了部分旧版中过于具体的操作细节,使标准更侧重于核心方法与条件的统一规定。
• 强调试验结果的可比性存在限制,明确指出除非已建立统计相关性,否则不同光源或设备间的测试结果不宜直接比较。
6. 结论
GB/T 23987.3-2025为涂料行业提供了一套国际接轨、科学严谨的实验室加速耐候性测试方法。通过规范光源光谱、严格控制环境参数和操作流程,该标准确保了不同实验室对同一材料测试结果的可比性与复现性。其实施对于涂料产品的研发、质量管控、性能认证以及相关技术规范的制定具有重要的支撑作用,有助于推动涂层材料耐久性评价技术的标准化与规范化发展。
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广化测评,全称广州合成材料研究院有限公司,成立于1960年,前身为化学工业部合成材料老化研究所(广州老化所),现隶属于世界500强中国中化控股有限责任公司。是国家级高新技术企业,取得国家资质(CMA、CNAS)。在合成材料老化领域拥有60余年的研究和发展历史,累计主导或参与制修订的国际、国家、行业、团体等各级标准和技术规范共 200余件。

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