熱塑性塑料管材縱向回縮率檢測

呂杰偉

煙臺市建工檢測服務中心 山東煙臺 264010

熱塑性塑料是在受熱條件下，軟化熔融，冷卻后定型，此過程可反復多次，而材料始終具有可塑性。這種材料的優點是有較好的物理力學性能，成型工藝簡單；缺點是除少數品種外，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為解取向等微觀結構變化而產生的長度縮短現象，縱向回縮率是熱塑性塑料管材的一項物理力學性能，它反映的是管材產品的熱處理尺寸穩定性，該項性能越好，說明產品抗溫度變化的能力越強[1]。

1 標準探討

1.1 《測定標準》規定

（1）《測定標準》第5．1條規定了檢測設備的要求。①烘箱。除非另有規定，烘箱應能在規范規定的溫度內進行恒溫控制，并保證試樣放置后，烘箱內溫度應該能在15min內重新回到規范所要求的試驗溫度。②劃線器。劃線器應能保證兩條標線之間的距離為100mm。③溫度計。溫度計的精度要求為0．5℃。

（2）《測定標準》第5．3條規定檢測試樣預處理的要求。試樣應按照GB/T2918-2018《塑料試樣狀態調節和試驗的標準環境》的有關規定在（23±2）℃下至少放置2h，進行環境調節處理。

（3）《測定標準》第5．5條規定了試驗結果的處理要求。①按式（1）計算每一試樣的縱向回縮率RLi以百分率表示。②計算三個試樣RLi的算術平均值，其結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線間距離，mm；Li為試驗后試樣沿母線測量的兩標線間距離，mm。Li應選擇使ΔL的值為最大值。6）《測定標準》附錄A是標準的附錄，給出了不同類型熱塑性材料烘箱試驗的測定參數；《測定標準》附錄B是標準提示的附錄，給出了不同類型熱塑性材料縱向回縮率的基本規定，如果產品標準有更嚴格的規定，執行產品標準。例如：①硬質聚氯乙烯（PVC-U）材料：烘箱溫度TR為（150±2）℃；試樣在烘箱中的放置時間與試樣的壁厚相關，試樣壁厚越厚，放置的時間越長：當壁厚（e）≤8mm時，放置時間為60min，當8mm＜壁厚（e）≤16mm時，放置時間為120min，當壁厚（e）＞16mm時，放置時間為240min；試樣的長度均為（200±20）mm；縱向回縮率≤5%。②聚丙烯無規共聚物（PP-R）材料對應的烘箱溫度TR為（135±2）℃，試樣在烘箱中的放置時間和試樣長度要求同硬質聚氯乙烯（PVC-U）材料，縱向回縮率≤2%[2]。

1.2 標準討論

（1）《測定標準》第5．1條規定的檢測設備不夠全面，建議標準修訂時予以考慮。《測定標準》第5．2條規定兩條圓周標線應相距100mm、第5．4條規定縱向回縮率檢測需要測量加熱后試樣上兩條刻畫標線之間的距離，要用到測量試樣長度的儀器；《測定標準》附錄A規定試樣在烘箱中的放置時間與其壁厚有關，要用到測量試樣厚度的儀器。

（2）《測定標準》第5．1條規定檢測設備應配備精度為0．5℃的溫度計，在《測定標準》第5．4條試驗步驟中未交待具體的使用要求，建議修訂時能予以明確。

（3）《測定標準》第5．5條規定了試驗結果的處理要求，但未明確數據的修約規則以及異常數據的處理規定，建議修訂時加以考慮。建議將單個值修約至0．1%，平均值修約至1%。在異常數據的處理方面，建議規定3個單個值之間的絕對偏差要求，偏差值在規范允許范圍內取算術平均值作為代表值，偏差值超出規范允許范圍尚需補充試驗數據做進一步確認。

2 標準執行常見問題

（1）烘箱校準溫度點不覆蓋。《測定標準》附錄A規定，不同的熱塑性材料其烘箱溫度要求從100℃-150℃不等，檢測機構應根據自身需要對使用溫度進行校準，并對校準證書進行有效性確認。如果烘箱只校準100℃的溫度數值，用于硬質聚氯乙烯（PVC-U）管材縱向回縮率的檢測就會存在問題，因為硬質聚氯乙烯（PVC-U）管材用到的溫度是150℃，該溫度點沒有校準，相應性能并沒有得到有效確認。

（2）烘箱未使用溫度修正因子。烘箱校準時，實測溫度值和標準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，機構在對證書確認的同時，要將修正因子信息及時反饋給相關人員。例如：某機構烘箱校準證書給出150℃（標準溫度）校準點對應的溫度（實測溫度）是151℃，修正因子應為（150-151）℃=-1℃，檢測人員在使用該烘箱時應將設定溫度調低1℃即149℃，反之亦然。

（3）試樣在烘箱中的持續時間不足。《測定標準》附錄A規定，不同的熱塑性材料其試樣在烘箱中放置時間從60-240min不等，前提是達到規定溫度時開始計時，在這方面檢測機構容易忽視的問題有：試樣剛放入烘箱就開始計時，烘箱溫度往往達不到規定溫度，烘箱升溫需要有個過程，如果把升溫的時間也計算在內，樣品在規范規定溫度下持續的時間就會縮水，檢測結果就可能會偏小[3]。

3 結語

（1）標準修訂方面的意見或建議。完善檢測設備要求；明確溫度計使用規定；簡化縱向標線劃線程序，采用4條母線替代圓周標線；明確縱向回縮率數據修約規則，單個值修約至0．1%，算術平均值修約至1%；補充縱向回縮率異常數據處理規定。

（2）標準執行方面的注意事項。烘箱校準能夠覆蓋所使用的溫度點，對照有關標準做好校準證書的確認并將修正因子信息及時傳達給相關人員，檢測人員能正確運用好修正因子；試樣在烘箱內放置時間應從烘箱內溫度達到設定溫度時開始計時，確保試樣置入烘箱時間符合規范要求；原始記錄應能體現試樣預處理、試樣在烘箱中的放置時間等過程信息，做到檢測過程具有可復現性。