熱塑性塑料管材縱向回縮率檢測(cè)

呂杰偉

煙臺(tái)市建工檢測(cè)服務(wù)中心 山東煙臺(tái) 264010

熱塑性塑料是在受熱條件下，軟化熔融，冷卻后定型，此過程可反復(fù)多次，而材料始終具有可塑性。這種材料的優(yōu)點(diǎn)是有較好的物理力學(xué)性能，成型工藝簡單；缺點(diǎn)是除少數(shù)品種外，一般耐熱性和剛性都較差。縱向回縮是管材在一定溫度條件下因?yàn)榻馊∠虻任⒂^結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的長度縮短現(xiàn)象，縱向回縮率是熱塑性塑料管材的一項(xiàng)物理力學(xué)性能，它反映的是管材產(chǎn)品的熱處理尺寸穩(wěn)定性，該項(xiàng)性能越好，說明產(chǎn)品抗溫度變化的能力越強(qiáng)[1]。

1 標(biāo)準(zhǔn)探討

1.1 《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定

（1）《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》第5．1條規(guī)定了檢測(cè)設(shè)備的要求。①烘箱。除非另有規(guī)定，烘箱應(yīng)能在規(guī)范規(guī)定的溫度內(nèi)進(jìn)行恒溫控制，并保證試樣放置后，烘箱內(nèi)溫度應(yīng)該能在15min內(nèi)重新回到規(guī)范所要求的試驗(yàn)溫度。②劃線器。劃線器應(yīng)能保證兩條標(biāo)線之間的距離為100mm。③溫度計(jì)。溫度計(jì)的精度要求為0．5℃。

（2）《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》第5．3條規(guī)定檢測(cè)試樣預(yù)處理的要求。試樣應(yīng)按照GB/T2918-2018《塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境》的有關(guān)規(guī)定在（23±2）℃下至少放置2h，進(jìn)行環(huán)境調(diào)節(jié)處理。

（3）《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》第5．5條規(guī)定了試驗(yàn)結(jié)果的處理要求。①按式（1）計(jì)算每一試樣的縱向回縮率RLi以百分率表示。②計(jì)算三個(gè)試樣RLi的算術(shù)平均值，其結(jié)果作為管材的縱向回縮率RL。RLi=ΔL/L0×100（1）式中：ΔL=│L0-Li│，L0為試樣放入烘箱前兩標(biāo)線間距離，mm；Li為試驗(yàn)后試樣沿母線測(cè)量的兩標(biāo)線間距離，mm。Li應(yīng)選擇使ΔL的值為最大值。6）《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》附錄A是標(biāo)準(zhǔn)的附錄，給出了不同類型熱塑性材料烘箱試驗(yàn)的測(cè)定參數(shù)；《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》附錄B是標(biāo)準(zhǔn)提示的附錄，給出了不同類型熱塑性材料縱向回縮率的基本規(guī)定，如果產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有更嚴(yán)格的規(guī)定，執(zhí)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。例如：①硬質(zhì)聚氯乙烯（PVC-U）材料：烘箱溫度TR為（150±2）℃；試樣在烘箱中的放置時(shí)間與試樣的壁厚相關(guān)，試樣壁厚越厚，放置的時(shí)間越長：當(dāng)壁厚（e）≤8mm時(shí)，放置時(shí)間為60min，當(dāng)8mm＜壁厚（e）≤16mm時(shí)，放置時(shí)間為120min，當(dāng)壁厚（e）＞16mm時(shí)，放置時(shí)間為240min；試樣的長度均為（200±20）mm；縱向回縮率≤5%。②聚丙烯無規(guī)共聚物（PP-R）材料對(duì)應(yīng)的烘箱溫度TR為（135±2）℃，試樣在烘箱中的放置時(shí)間和試樣長度要求同硬質(zhì)聚氯乙烯（PVC-U）材料，縱向回縮率≤2%[2]。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)討論

（1）《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》第5．1條規(guī)定的檢測(cè)設(shè)備不夠全面，建議標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)予以考慮。《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》第5．2條規(guī)定兩條圓周標(biāo)線應(yīng)相距100mm、第5．4條規(guī)定縱向回縮率檢測(cè)需要測(cè)量加熱后試樣上兩條刻畫標(biāo)線之間的距離，要用到測(cè)量試樣長度的儀器；《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》附錄A規(guī)定試樣在烘箱中的放置時(shí)間與其壁厚有關(guān)，要用到測(cè)量試樣厚度的儀器。

（2）《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》第5．1條規(guī)定檢測(cè)設(shè)備應(yīng)配備精度為0．5℃的溫度計(jì)，在《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》第5．4條試驗(yàn)步驟中未交待具體的使用要求，建議修訂時(shí)能予以明確。

（3）《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》第5．5條規(guī)定了試驗(yàn)結(jié)果的處理要求，但未明確數(shù)據(jù)的修約規(guī)則以及異常數(shù)據(jù)的處理規(guī)定，建議修訂時(shí)加以考慮。建議將單個(gè)值修約至0．1%，平均值修約至1%。在異常數(shù)據(jù)的處理方面，建議規(guī)定3個(gè)單個(gè)值之間的絕對(duì)偏差要求，偏差值在規(guī)范允許范圍內(nèi)取算術(shù)平均值作為代表值，偏差值超出規(guī)范允許范圍尚需補(bǔ)充試驗(yàn)數(shù)據(jù)做進(jìn)一步確認(rèn)。

2 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行常見問題

（1）烘箱校準(zhǔn)溫度點(diǎn)不覆蓋。《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》附錄A規(guī)定，不同的熱塑性材料其烘箱溫度要求從100℃-150℃不等，檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)自身需要對(duì)使用溫度進(jìn)行校準(zhǔn)，并對(duì)校準(zhǔn)證書進(jìn)行有效性確認(rèn)。如果烘箱只校準(zhǔn)100℃的溫度數(shù)值，用于硬質(zhì)聚氯乙烯（PVC-U）管材縱向回縮率的檢測(cè)就會(huì)存在問題，因?yàn)橛操|(zhì)聚氯乙烯（PVC-U）管材用到的溫度是150℃，該溫度點(diǎn)沒有校準(zhǔn)，相應(yīng)性能并沒有得到有效確認(rèn)。

（2）烘箱未使用溫度修正因子。烘箱校準(zhǔn)時(shí)，實(shí)測(cè)溫度值和標(biāo)準(zhǔn)溫度值往往不可能完全一致，兩者之間的差值就是修正因子，機(jī)構(gòu)在對(duì)證書確認(rèn)的同時(shí)，要將修正因子信息及時(shí)反饋給相關(guān)人員。例如：某機(jī)構(gòu)烘箱校準(zhǔn)證書給出150℃（標(biāo)準(zhǔn)溫度）校準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度（實(shí)測(cè)溫度）是151℃，修正因子應(yīng)為（150-151）℃=-1℃，檢測(cè)人員在使用該烘箱時(shí)應(yīng)將設(shè)定溫度調(diào)低1℃即149℃，反之亦然。

（3）試樣在烘箱中的持續(xù)時(shí)間不足。《測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)》附錄A規(guī)定，不同的熱塑性材料其試樣在烘箱中放置時(shí)間從60-240min不等，前提是達(dá)到規(guī)定溫度時(shí)開始計(jì)時(shí)，在這方面檢測(cè)機(jī)構(gòu)容易忽視的問題有：試樣剛放入烘箱就開始計(jì)時(shí)，烘箱溫度往往達(dá)不到規(guī)定溫度，烘箱升溫需要有個(gè)過程，如果把升溫的時(shí)間也計(jì)算在內(nèi)，樣品在規(guī)范規(guī)定溫度下持續(xù)的時(shí)間就會(huì)縮水，檢測(cè)結(jié)果就可能會(huì)偏小[3]。

3 結(jié)語

（1）標(biāo)準(zhǔn)修訂方面的意見或建議。完善檢測(cè)設(shè)備要求；明確溫度計(jì)使用規(guī)定；簡化縱向標(biāo)線劃線程序，采用4條母線替代圓周標(biāo)線；明確縱向回縮率數(shù)據(jù)修約規(guī)則，單個(gè)值修約至0．1%，算術(shù)平均值修約至1%；補(bǔ)充縱向回縮率異常數(shù)據(jù)處理規(guī)定。

（2）標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行方面的注意事項(xiàng)。烘箱校準(zhǔn)能夠覆蓋所使用的溫度點(diǎn)，對(duì)照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做好校準(zhǔn)證書的確認(rèn)并將修正因子信息及時(shí)傳達(dá)給相關(guān)人員，檢測(cè)人員能正確運(yùn)用好修正因子；試樣在烘箱內(nèi)放置時(shí)間應(yīng)從烘箱內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)開始計(jì)時(shí)，確保試樣置入烘箱時(shí)間符合規(guī)范要求；原始記錄應(yīng)能體現(xiàn)試樣預(yù)處理、試樣在烘箱中的放置時(shí)間等過程信息，做到檢測(cè)過程具有可復(fù)現(xiàn)性。