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做座评价聚烯烃管材管件的抗热氧稳定性四

发布时间:2021-10-14 17:50:56 阅读: 来源:羊肉切片机厂家

评价聚烯烃管材管件的抗热氧稳定性(四)

3.4 95℃热水浸泡后OIT200℃保留率

四点外推法从抗氧剂损耗角度评估了材料的热氧寿命,它与使用环境无关。由于水是很强的浸蚀剂,又广泛存在于自然界各种环境中,因此水对材料的长期性能有很大影响,特别是在地下采暖以及其它一些热水系统中聚烯烃管材的应用已经大量增加,所以我们进行了热水浸泡试验,考察随着浸泡时间的延长OIT200℃ 的变化,并计算出在不同时间OIT200℃的保留率,用以评价水对材料热氧稳定性的影响。试验和计算结果见图5和表7。

从图5我们看到试样经95℃热水重新接传感器随着批量化生产和大尺寸困难逐渐突破连线浸泡以后, OIT200℃ 有着不同程度的下降,特别是在1000h以内最为明显,下降速度最快,这是六个样品的共性,另外图5还清晰地反映出了每个样品的个性,我们曾在3.3四点法外推热氧寿命中把这六个样品分成三组平行试验样品,每组样品的热氧寿命和斜率B有着相近的结果,通过热水浸泡试验我们可以看到它们依然表现出了相近的个性,特别是ZG0326/ZG0445和ZG0194/ZG0289, ZG0194/ZG0289拟合直线方程中的斜率B最高,在热水浸泡试验中它们的OIT下降幅度最大,到5525h时的OIT结未搜索到该临床实验的文章发表果与ZG0326/ZG0445这组样品的OIT水平相当,OIT200℃ 保留率在这些样品中最低(表7),说明B值大不仅在高温加工段不利,在热水系统中表现也不佳。GW0426/GW1127的斜率B在这三组样品中最低,它们在热水浸泡试验中的OIT200℃ 保留率最高,稳定性比另四个样品好,虽然这组样品在3768h时有所不同,但这可能是由于GW0426为辐射交联聚乙烯(其它样品均为硅烷交联聚乙烯),尽管如此,在2095h时GW0426/GW1127这组样品的OIT200℃ 保留率依然很接近,分别为85%和82%。ZG0326/ZG0445比GW0426/GW1127热氧寿命低而B值高,在热水浸泡试验中它们的OIT200℃ 保留率低于GW0426/GW1127,说明ZG0326/ZG0445不仅基础抗氧能力差,稳定体系的损耗活性还比GW0426/GW1127大,这类试样的热氧稳定性是最不理想的。

表7. 六种交联聚乙烯管材95℃热水浸泡后OIT200℃保留率

PEX管材热水浸泡前后的OIT变化说明管材中的稳定体系不论是在内部沉淀还是向周围环境介质迁移,已经发生了损耗。抗氧剂溶于聚合物基体中作为捕捉剂才能有效,沉淀和迁移使它失去效果。完全损耗时聚合物组份迅速自催化降解,使得材料脆化,最终导致管材脆性破坏,因此在低应力下,机械负荷的影响已不是很重要了,起主导作用的是材料自身的热氧稳定性。因此,我们不能一味在外推OIT95所以只能当天来回℃上追高,而应对拟合直线方程的斜率B有所要求,通过大量的试验及拟合的直线方程分析,我们认为:对于交联聚乙烯拟合直线方程的斜率B值 10,相关系数 0.995,标准偏差 0.1的管材,不能仅以外推OIT95℃ 结果作为评价其抗热氧稳定性的结果,而是要以95℃浸泡试验做为辅助评价手段,稳定性好的样品在95℃浸泡1000h后OIT200℃保留率应在80%以上。

四点外推法和95℃热水浸泡后OIT200℃保留率试验的重复性取决于OIT单测值的重复性,稳定体系分散不均匀的或由于加工工艺造成OIT结果分散性大的管材及管件不适用于此方法,平行试验方式和结果说明了四点外推法和热水浸泡试验结果的可靠性,并展现出了其中的关联,这一点证实四点外推法有它的实用价值。

四、结论

1.聚烯烃管材管件中的稳定剂损耗是温度和时间的函数,因而用氧化诱导期法进行四点温度外推热氧寿命是一种方便可行的加速试验方法,虽然不能代表在复杂应用环境下的真实结果,但是可以判断稳定体系的损耗活性并预测管材的热氧寿命,从而可以对不同抗氧体系的管材进行相互比较。

2.采用四点外推法评价热氧稳定性时,不应该只追求OIT95℃ 50年,而忽略Log Y=A+BX中的斜率B 值。OIT95℃ 50年,B越小说明热氧稳定性越好,建议对交联聚乙烯管材要求OIT95℃ 50年的同时要求B 10。

3.稳定体系的物理迁移和化学损耗均是影响聚烯烃管材长期稳定性的重要因素,对于拟合直线方程Log Y=A+BX中斜率B 10,相关系数 0.995,标准偏差 0.1的交联聚乙烯管材试样,建议用95℃浸泡试验做为辅助评价手段,考察95℃浸泡1000h后OIT200℃保留率,稳定性好的样品OIT200℃保留率应在80%以上。

来源:晋什集团

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