GB/T 15596-2009 塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化的测定

ICS83.080.01

G31

中华人民共和国国家标准

GB/T15596—XXXX/ISO4582:2017

代替GB/T15596-2009

塑料在玻璃过滤后太阳辐射、自然气候

或实验室辐射源暴露后颜色和性能变化

的测定

Plastics—Determinationofchangesincolourandvariationsinpropertiesafter

exposuretoglass-filteredsolarradiation,naturalweatheringorlaboratoryradiation

sources

（ISO4582:2017，IDT）

（征求意见稿）

（本稿完成日期：20190725）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/T15596—XXXX/ISO4582:2017

目次

前言III

引言IV

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4颜色或其他外观变化的测定2

4.1总则2

4.2颜色变化2

4.2.1原理2

4.2.2仪器2

4.2.3试验样品3

4.2.4步骤3

4.3其他外观变化4

5机械或其他性能变化的测定5

5.1原理5

5.2仪器5

5.3试验样品5

5.4步骤5

5.4.1初始性能的测定6

5.4.2存放样品的贮存6

5.4.3暴露后性能的测定6

6结果的表示6

6.1颜色变化6

6.1.1仪器测定6

6.1.2目测6

6.2其他外观性能的变化6

6.2.1仪器测定6

6.2.2目视评定7

6.2.3机械和其他性能的变化7

7精密度7

8试验报告7

附录A（规范性附录）按ISO2602规定用于确定平均值和标准差的统计公式及确定性能损失50%

所需时间的程序9

附录B（资料性附录）表面清洁对暴露评估的可能影响14

I

GB/T15596—XXXX/ISO4582:2017

参考文献15

II

GB/T15596—XXXX/ISO4582:2017

前言

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准代替GB/T15596—2009《塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化

的测定》，与GB/T15596—2009相比，主要技术变化如下：

——修改了“规范性引用文件”一章的内容，删减和调整了部分引用文件（见第2章，2009年版

的第2章）；

——删除了“术语和定义”一章中关于“遮光区域”的定义（见2009年版的3.3）；

——修改了“颜色或外观变化的测定”一章的内容，增加了总则性描述（见第4章，2009年版的

第4章）；

——修改了“机械或其他性能变化的测定”一章的内容（见第5章，2009年版的第5章）；

——修改了6.1.1中关于颜色变化仪器测定的引用标准（见6.1.1，2009年版的6.1.1）。

本标准使用翻译法等同采用ISO4582:2017《塑料在玻璃过滤后太阳辐射、自然气候或实验室辐

射源暴露后颜色和性能变化的测定》。

与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：

——GB/T6151—2016纺织品色牢度试验试验通则（ISO105-A01:2010，MOD）

——GB/T250—2008纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡（ISO105-A02：1993，IDT）

——GB/T251—2008纺织品色牢度试验评定沾色用灰色样卡（ISO105-A03：1993，IDT）

——GB/T2918—2018塑料试样状态调节和试验的标准环境（ISO291:2008，MOD）

本标准由中国石油和化学工业联合会提出。

本标准由全国塑料标准化技术委员会老化方法分技术委员会（SAC/TC15/SC5）归口。

本标准起草单位：广州合成材料研究院有限公司等。

本标准主要起草人：王浩江、刘煜、李维义、马玫、王飞等。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

GB/T15596－1995、GB/T15596—2009。

III

GB/T15596—XXXX/ISO4582:2017

引言

有多种不同的暴露方法用来提供外部环境应力如模拟太阳光辐射、热量、水等对塑料的影响的信息

[参考ISO877（所有部分）和ISO4892（所有部分）]。每种暴露试验都有其特定的应用和相关范围。

当测定材料某一特定性能在不同暴露下的变化时，为确保试验结果的有效性，在所有暴露后宜使用相同

的评定方法。

塑料暴露试验的结果在很大程度上取决于暴露试验类型、塑料种类和被评估的性能。即使在相同的

暴露试验条件下，材料某一性能的测试结果可能与其他性能的测试结果不一致。本标准不是为了建立一

个指导暴露试验的固定程序，而是为了提供一套用于表示暴露试验后材料性能变化结果的特定程序。由

用户确定何种暴露试验条件最适合于具体材料及其使用环境。

考虑到材料的预期应用，宜选用测定暴露材料的外观和性能变化的试验方法。所设计的暴露试验应

基于材料性能的这些变化来对其进行判别。本文件建议测定被暴露塑料变化的典型性能。

注：由于所用辐射源的光谱分布存在很大的差异，相同的塑料暴露在ISO4892（所有部分）所述的不同类型设备中

所得到的测试结果之间存在很大差异。因此，只有塑料暴露在同类试验设备和相同试验条件下才可以对其试验

结果进行比较。为了达到最佳的比较效果，塑料宜在同一试验设备中同时暴露。

IV

GB/T15596—XXXX/ISO4582:2017

塑料在玻璃过滤后太阳辐射、自然气候

或实验室辐射源暴露后颜色和性能变化

的测定

1范围

本标准规定了塑料在玻璃过滤后太阳辐射、自然气候或模拟太阳辐射的实验室辐射源暴露后颜色及

其他外观性能、机械或其他性能变化的测定方法。分析数据的方法取决于暴露材料的性能试验是破坏性

的还是非破坏性的。暴露试验在具体的暴露标准规定条件下进行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

ISO105-A01纺织品色牢度试验试验通则（Textiles—Testsforcolourfastness—Part

A01:Generalprinciplesoftesting）

ISO105-A02纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡（Textiles—Testsforcolourfastness

—PartA02:Greyscaleforassessingchangeincolour）

ISO105-A03纺织品色牢度试验评定沾色用灰色样卡（Textiles—Testsforcolourfastness

—PartA03:Greyscaleforassessingstaining）

ISO291塑料试样状态调节和试验的标准环境（Plastics—Standardatmospheresfor

conditioningandtesting）

ISO2602数据的统计处理和解释均值的估计置信区间（Statisticalinterpretationoftest

results—Estimationofthemean—Confidenceinterval）

ISO10640塑料用傅立叶红外和紫外/可见光谱评估聚合物光老化的方法(Plastics—

MethodologyforassessingpolymerphotoageingbyFTIRandUV/visiblespectroscopy)

ISO11664-1色度法第1部分：CIE标准色度观测者（Colorimetry—Part1:CIEstandard

colorimetricobservers）

ISO11664-2色度法第2部分：CIE标准照明体（Colorimetry—Part2:CIEstandard

illuminants）

ISO11664-3色度法第3部分：三刺激值（Colorimetry—Part3:CIEtristimulusvalues）

******

ISO11664-4色度法第4部分：CIE1976Lab色空间（Colorimetry—Part4:CIE1976Lab

Colourspace）

CIE出版物No.15色度学（CIEPublicationNo.15,Colorimetry）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

1

GB/T15596—XXXX/ISO4582:2017

ISO和IEC所提供的术语数据库在标准化方面的使用参见以下地址：

——IEC电子开放平台：可通过http://www.electropedia.org/获得

——ISO线上浏览平台：可通过http://www.iso.org/obp获得

3.1

对照物control

与试验材料有相似成分和结构，并同时暴露后与其进行比较的材料。

3.2

存放样品filespecimen

存放在稳定的条件下用来比较暴露前后性能变化的部分试验材料。

3.3

试验样品testspecimen

用来试验的部分试样。

3.4

平行样品replicatespecimens

同时进行暴露、处理及测试的相同批次试验材料。

4颜色或其他外观变化的测定

4.1总则

当一种聚合物材料暴露于紫外线辐射和其他一般环境应力时，大多数物理性质的变化是由化学老化

引起的，而化学变化的程度可能与在自然气候老化或人工老化暴露的持续时间有关。

聚合物材料在光老化过程中机械性能的退化以及视觉外观的变化均是由化学变化导致的。这些化学

变化主要可通过红外光谱进行分析，也可以进一步通过紫外或可见光谱进行分析。在降解最初阶段的分

析可以鉴定关键的氧化产物，也可以核算反应的化学计量学，在某些情况下，还可以指出聚合物材料的

缺陷。（例如：聚合物的特殊结构缺陷如双键、醚基或聚氨酯基团，不稳定的着色剂，配方中无紫外光

稳定剂或有向材料表面迁移并聚集的低分子量组份）。

人工老化的相关性可以通过比较加速试验和自然老化过程中发生的化学变化来确定。应该指出的

是，在某些情况下，氧化产物可以通过水解作用或侵蚀作用而部分消除，侵蚀作用是由潮湿气候下（如

南部的佛罗里达州）的水或非常干旱气候下（如亚利桑那州）的风引起的。不同老化条件下的降解速率

推荐用动力学分析来确定，目的是筛选不同的配方或确定与给定的自然户外老化相比人工老化测试可能

达到的加速程度（两者的聚合物光降解机理一致）。此外，这些分析还可以作为开发改进聚合物及其产

品的工具。

塑料在玻璃过滤后太阳辐射、自然气候或实验室辐射源暴露后化学变化的测定方法见ISO10640。

4.2颜色变化

4.2.1原理

按规定试验方法（见引言）暴露后塑料试样的颜色变化，用下列方法之一测定：

a)仪器测定；

b)目视评定。

4.2.2仪器

测试颜色或颜色变化的仪器

2

GB/T15596—XXXX/ISO4582:2017

应符合下列要求：

——CIE1964标准色度观测者（10°观测者），详见ISO11664-1；

——CIE标准照明体D65（推荐）或标准照明体A（用于测定同色异谱指数），详见ISO11664-2；

***

——CIE三刺激值或CIE1976Lab色空间，详见ISO11664-3和ISO11664-4。

对于透明样品，仪器应符合CIE出版物No.15的要求。

评定颜色变化的灰卡

灰卡应符合ISO105-A02或ISO105-A03的规定。在灰卡中，1级表示反差最大，5级表示反差为零（两

个试样颜色相同）。

注：ISO105-A02的变色用灰卡适合于测定相对较深颜色或深暗色材料的褪色。ISO105-A03的沾色用灰卡适合测定

如白色或接近白色试样的沾色、黄变等褪色。

4.2.3试验样品

试验材料和对照材料的试样应符合采用具体暴露方法的国家标准的要求。只要有可能，应将一种已

知自然老化性能的对照材料同时进行暴露试验。除非另有规定，每种材料至少应暴露三个平行试样。

4.2.4步骤

总则

用于颜色变化评定和任何表面清洁处理的具体方法应由相关方商定并载入试验报告。按相关国家标

准的规定测定颜色变化。

为了评定因暴露引起的颜色变化级别，通常对一系列暴露阶段后的颜色变化进行测定。在某些情况

下，颜色变化的测定在预定或规定的暴露增量之后进行。颜色的测定或目测应在试样暴露结束后尽快进

行，以尽可能减少暗反应的影响。然而在某些情况下，由于样品结束暴露时处于湿暴露周期或干暴露周

期的不同，导致暴露后立刻评定试样外观性能的结果可能有变化，最好对试样完成暴露后进行状态调节

（如24h）。

注：因为暴露结果的差异，不同材料颜色变化的比较最好在材料在同一暴露装置或同一户外暴露地点同时暴露后进

行。

仪器测定

在暴露前和每个阶段暴露后测量所有样品的颜色。必要时，同时测量每种材料暴露样品和存放样品

的颜色。

对于不透明试样，颜色和光泽度都可能因老化而改变。当用仪器测量不透明试样颜色和颜色变化时

使用下列测试条件之一：

——根据CIE出版物No.15（通常用于光滑试样），使用di:8°或8°:di，得到与表面变化无关的

色值；

——根据CIE出版物No.15（通常用于粗糙或不光滑试样），使用de:8°、8°:de或45°:0°，得到

与视知觉最佳的相关性。

注1：如果光泽度发生