聚乙烯樹脂密度的快速測定方法

于洋 李曉華 劉宇 張鑫（沈陽石蠟化工有限公司， 遼寧 沈陽 110026）

聚乙烯樹脂密度的快速測定方法

于洋 李曉華 劉宇 張鑫（沈陽石蠟化工有限公司， 遼寧 沈陽 110026）

聚乙烯樹脂由于其本身的物理化學(xué)方面的特點(diǎn)而在化工行業(yè)大量的被使用，而在使用的過程中發(fā)現(xiàn)其密度的參數(shù)對(duì)于決定其用途具有很大的決定性作用，所以本文對(duì)于聚乙烯樹脂的密度的測定辦法進(jìn)行研究，以求可以找到快速測定聚乙烯樹脂的辦法，以便在實(shí)際的使用過程中可以更好的為實(shí)際工作需要而服務(wù)，使得聚乙烯樹脂的實(shí)際使用變得更加便捷。

聚乙烯樹脂；密度測定

在實(shí)際的工作中發(fā)現(xiàn)，聚乙烯樹脂的密度對(duì)于決定其用途有著決定性的影響，比如決定如何劃分具體的樹脂牌號(hào)，確認(rèn)聚合物的結(jié)晶度方面都有著重要的作用，而且生產(chǎn)實(shí)際也都要求可以對(duì)樹脂的密度進(jìn)行必要的測量，而且通常而言的測定辦法都是把樹脂硬件壓片之后再放入到密度梯度管中去，由此來確定具體的材料的具體密度。這種辦法的缺陷就在于由于壓片的時(shí)間耗時(shí)較長，這個(gè)缺陷也就不能夠在實(shí)際中滿足生產(chǎn)控制頻率方面的要求，本文所介紹的方法則主要是用熔融指數(shù)儀來對(duì)其密度進(jìn)行測定，這種辦法不需要進(jìn)行壓片，而且在很大的程度上會(huì)節(jié)省大量的時(shí)間，在實(shí)際中完全滿足工藝控制方面的需求，并且也會(huì)在其他的方面有很多的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)顯現(xiàn)出來。

1　實(shí)際實(shí)驗(yàn)部分

（1）壓片法測聚乙烯樹脂的密度 壓片法的測定辦法中所選取的樣品制備辦法主要是參照GB/T9352—88的熱塑性塑料壓塑試樣的制備標(biāo)準(zhǔn)，主要步驟如下：先把壓板或者是模具的溫度可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)到所需要的規(guī)定溫度上去，把溫度穩(wěn)定下來之后再把標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格實(shí)驗(yàn)材料放到模具中去，之后就把模具放置于模壓機(jī)的下面壓板處，把壓板進(jìn)行閉合，在相應(yīng)的接觸壓力下來把材料預(yù)熱5分鐘，全壓壓在上面2分鐘，之后就停止加熱，保持壓力并且進(jìn)行冷卻處理，把溫度降低到76攝氏度之后進(jìn)行冷卻，冷卻之后再把模塑件取出來，對(duì)于實(shí)驗(yàn)材料的外觀進(jìn)行檢查看看是不是符合相應(yīng)的要求，不能夠有諸如收縮孔和變色的情況，否則就應(yīng)該舍棄掉重新測試。

對(duì)于壓片材料進(jìn)行物性測試的過程中可以按照如下步驟開展：第一就是選取表面光滑，沒有氣泡和雜質(zhì)的被實(shí)驗(yàn)樣片，在其中心附近取出若干規(guī)格的樣品出來，試樣需要可以做到光滑沒有毛刺才行。在把樣片放到有異丙醇的表面皿中浸潤之后再用鑷子取出來，之后再拿濾紙來進(jìn)行擦干處理之后把樣品放到密度的梯度試管中去，然后靜置大約半個(gè)小時(shí)，待其重心高度穩(wěn)定之后算出幾個(gè)樣品的平均值，根據(jù)樣片的高度， 從密度梯度工作曲線上查得對(duì)應(yīng)的密度值膽片， 讀到小數(shù)點(diǎn)后的第四位。

（2）樣條法測量聚乙烯樹脂的密度 首先要進(jìn)行樣品的制備，要選取適合于熔融指數(shù)儀器的樣條，而且這些樣條需要做到?jīng)]有其他的可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的諸如氣泡和雜質(zhì)等情況的存在，用手術(shù)刀來找出大概三段的樣條來，而且要保證樣條可以做到切口光滑不變形。之后就開始做物性的測試了：首先把這些樣條放到裝有異丙醇的表面皿中進(jìn)行潤濕處理，之后再拿鑷子取出來之后再用濾紙進(jìn)行擦干處理，擦干之后再把樣品放入到密度梯度試管中去，等到大概半個(gè)小時(shí)之后待其穩(wěn)定之后再讀取重心高度，等到讀數(shù)取得之后再算出相應(yīng)的算術(shù)平均值，根據(jù)樣條的高度， 從密度梯度工作曲線上查得對(duì)應(yīng)的密度值解條， 讀到小數(shù)點(diǎn)后的第四位。

（3）找出聯(lián)系 本實(shí)驗(yàn)的最終目的就是為了可以找到不同的測量辦法之間的關(guān)系，采用壓片法測定的結(jié)果與樣條法測定的密度之間有著怎樣的關(guān)系，單位所屬的成品分析站和聚乙烯分析站同時(shí)對(duì)多批聚乙烯樹脂分別采取壓片法和樣條法。采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)規(guī)律得出對(duì)樣條法測定的樹脂

密度的修正公式為：

p修正=o?0820+o?9127p樣條

2　對(duì)于最終結(jié)果進(jìn)行討論

（1）兩種辦法的實(shí)際比較 在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行密切的比較之后發(fā)現(xiàn)，基本相同，而且最大的數(shù)量級(jí)誤差也就在0.0015這個(gè)數(shù)量級(jí)的范圍內(nèi)。所以通過以上的結(jié)果對(duì)比而言，就可以知道以壓片法作為測量密度的基準(zhǔn)條件，并且在這其中采用樣條法來進(jìn)行修正之后會(huì)發(fā)現(xiàn)，修正之后的樹脂密度與壓片法所測定出來的數(shù)據(jù)相差不多，最多也就相差了0.0015而已，這一切都在允許的誤差之內(nèi)，所以結(jié)果表明兩者之間的測定密度數(shù)據(jù)基本一致。并且自從樣條法的快速測定聚乙烯樹脂的密度以來所提供的很多樣本數(shù)據(jù)也都沒有出現(xiàn)過數(shù)據(jù)上的爭議，這樣說來其結(jié)果的準(zhǔn)確性也都可以得到保證的。

（2）樣條法本身所具備的優(yōu)勢 兩種方式得出的結(jié)果相差不大，而且采用樣條法所測定的聚乙烯樹脂的密度還不用進(jìn)行壓片操作處理，這樣以來就比壓片法的方式節(jié)省了大概3個(gè)小時(shí)的時(shí)間，能滿足生產(chǎn)及時(shí)、快速的要求。與此同時(shí)樣條法在快速測定聚乙烯樹脂的密度時(shí)也不需要使用壓片機(jī)這種設(shè)備，由此也節(jié)省了大筆的經(jīng)費(fèi)，同時(shí)也減少了維護(hù)設(shè)備所需要的各項(xiàng)成本支出，經(jīng)濟(jì)效益比較明顯。因此， 在滿足生產(chǎn)裝置及分析要求的前提下，利用本文提出的修正公式， 采用樣條法測定聚乙樹脂密度是完全可行的。

［1］化學(xué)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編.塑料與塑料制品（第七冊(cè)）［M］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.

［2］GB/T9352一88《熱塑性塑料壓塑試樣的制備》［S］.

于洋（1982- ） 男，遼寧沈陽人，工程師，本科，主要從事聚乙烯的生產(chǎn)管理工作。