我要测

非金属材料有许多金属材料不具备的特点,如重量轻、易加工成型、节约能源以及良好的物化性能等优点。因此,随着汽车轻量化的发展趋势,非金属材料在汽车上的使用量也逐渐增大。同时因汽车长期在户外使用,在日晒雨淋的环境下,对车用非金属材料的耐候老化及耐腐蚀性能要求较高。

  目前,在汽车上应用较多的车用非金属材料有塑料、橡胶和涂料这三大类。影响这三类产品的老化及腐蚀因素主要有光照、热、臭氧、湿度、空气中的污染物等。在多种因素的综合作用下,容易发生化学反应,从而使高分子材料老化,致使汽车零部件性能下降,甚至不能正常使用。

  车用非金属材料的耐候老化及耐腐蚀性能因其对汽车整体性能的重要影响,一直备受国外品牌汽车主机厂的关注,而我国自主品牌汽车主机厂、国内汽车零部件以及车用非金属材料供应商对其要求仍有待提高。

非金属材料根据种类及其在汽车上使用的部位的不同,对耐候老化及耐腐蚀性能的要求有所差异,相应的检测标准也不同。目前,我国对车用非金属材料的标准主要有:QC/T 15-92《汽车塑料制品通用试验方法》、QC/T 639-2000《客车门窗用橡胶密封条》、QC/T 484-1999《汽车油漆涂层》和QC/T 17-1992《汽车零部件耐候性试验一般规则》,以及去年新发布的GB/T 32088-2015《汽车非金属材料部件及材料氙灯加速老化试验方法》和GB/T 31881-2015《汽车非金属材料部件及材料紫外加速老化试验方法》。

  QC/T 15-92《汽车塑料制品通用试验方法》、QC/T 639-2000《客车门窗用橡胶密封条》、QC/T 484-1999《汽车油漆涂层》和QC/T 17-1992《汽车零部件耐候性试验一般规则》等汽车行业系列标准对车用非金属材料耐候老化及耐腐蚀性能的要求对比情况如下表:


     种类                

项目                

仪表盘(塑料)                

门窗用橡胶                

车身用优质涂层                

耐候性/光老化                

暴晒54个月或                

阳光型碳弧箱680h                

阳光型碳弧箱300h                

暴晒24个月                

热老化                

100×4h                

70×70h                

               

臭氧老化                

               

200 pphm拉伸20%,40×72h                

               

高低温老化                

10015.5h→23±530min→

-30±27.5h→23±530min                

               

               

盐雾腐蚀                

               

               

样板划线,中性盐雾700h                


  由上表可知,五种检测项目中,耐候性/光老化是车用非金属材料非常重要的考察项目,因我国汽车行业标准多为2000年以前制定,光老化多采用自然暴晒或碳弧箱进行试验。



  随着材料质量和检测技术的提高,大众对汽车材料的要求也越来越高,我国自主品牌汽车和中外合资汽车企业基本都采用氙灯箱进行光老化试验,由于我国汽车行业发展较晚,在该领域的质量要求和检测规范方面相对欠缺,而普通的非金属材料耐候性/光老化试验方法不适用于汽车行业。因此, 我国相关部门2015年10月发布的GB/T 32088-2015《汽车非金属材料部件及材料氙灯加速老化试验方法》,并对汽车内饰和外饰的试验条件进行了明确的规定。

GB/T 32088-2015汽车内饰件和外饰件的试验条件

材料类型

试验方法

滤光器

辐照度/波长

试验循环

内饰件

A-1

窗玻璃

滤光器

1.20±0.02W//420nm

黑板温度89±3,箱体空气温度62±2,相对湿度50%±5%的试验条件下,运行3.8h光照循环;

黑板温度38±3,箱体空气温度38±3,相对湿度95%±5%的试验条件下,运行1h黑暗循环;

A-2

窗玻璃

滤光器

1.20±0.02W//420nm

黑标温度100±3,箱体空气温度65±3,相对湿度20%±10%的试验条件下运行光照循环;

A-3

紫外延展滤光器

0.55±0.02W//340nm

黑板温度89±3,箱体空气温度62±2,相对湿度50%±5%的试验条件下,运行3.8h光照循环;

黑板温度38±3,箱体空气温度38±3,相对湿度95%±5%的试验条件下,运行1h黑暗循环;

外饰件

B-1

日光

滤光器

0.55±0.02W//340nm

黑板温度38±3,箱体空气温度38±3,相对湿度95%±5%的试验条件下,运行60min黑暗循环,同时正面+背面水喷淋;

黑板温度70±3,箱体空气温度47±3,相对湿度50%±5%的试验条件下,运行40min光照循环;

黑板温度70±3,箱体空气温度47±3,相对湿度50%±5%的试验条件下,运行20min光照循环,同时正面水喷淋;

黑板温度70±3,箱体空气温度47±3,相对湿度50%±5%的试验条件下,运行60min光照循环;

B-2

日光

滤光器

0.65±0.02W//340nm

黑标温度90±2,箱体空气温度50±2,相对湿度20%±10%的试验条件下,运行光照循环;

B-3

紫外延展滤光器

0.55±0.02W//340nm

黑板温度38±3,箱体空气温度38±3,相对湿度95%±5%的试验条件下,运行60min黑暗循环,同时正面+背面水喷淋;

黑板温度70±3,箱体空气温度47±3,相对湿度50%±5%的试验条件下,运行40min光照循环;

黑板温度70±3,箱体空气温度47±3,相对湿度50%±5%的试验条件下,运行20min光照循环,同时正面水喷淋;

黑板温度70±3,箱体空气温度47±3,相对湿度50%±5%的试验条件下,运行60min光照循环;

注:内饰件和外饰件的试验方法各有3种,试验双方可商定使用其中一种,一般情况下推荐使用试验方法A-1B-1


  国外汽车品牌,尤其是美系、德系和日系汽车对非金属材料耐候性/光老化的要求,较国产汽车企业更高,检测技术和方法也相对成熟。

  GB/T 32088-2015《汽车非金属材料部件及材料氙灯加速老化试验方法》在一定程度上参考了SAE J2412、SAE J2527、PV1303和PV 3929等标准。

  例如:

  GB/T 32088-2015的试验方法A-3与SAE J2412的条件类似;

  GB/T 32088-2015的试验方法B-1与SAE J2527的条件也非常相似;

  GB/T 32088-2015的试验方法A-2与PV 1303的要求基本没有差别;

  GB/T 32088-2015的试验方法B-2与PV3929相对,后者的滤光器选择更多,辐照度细小差别,温度和循环条件均一致。

  日本和韩国汽车对车用非金属材料的耐候性/光老化要求也有所不同,但基本都大同小异,在此不一一列举了,总的来说,都是根据各国气候情况制定适合标准的。

  我国汽车非金属材料发展相对较晚,在质量要求和检测标准方面也在努力学习和借鉴国外标准的基础上,制定出符合我国实际气候情况的标准。

广州合成材料研究院有限公司

广州合成材料研究院有限公司于1961年成立,原名为化学工业部合成材料老化研究所,1993年更名为化学工业部合成材料研究院,1999年7月加入中国蓝星(集团)总公司。现为中国化工集团蓝星旗下企业。主要从事老化检测及化学品危险性分类鉴定、提高高分子材料抗老化性能、老化设备研发及制造、抗老化新材料和助剂研发及生产的综合性科技型企业。

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