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测试与分析 章丽丽 等·新版 PE 给水管材管件标准关于氧化诱导时间的测试研究

表 3 样品按 GB/T 13663.2—2018 标准测试的氧化诱导时间 对两种样品量测得的结果进行 F 值检验和 t 值检
样品 氧化诱导时间 验，认为在 95% 置信度下，两个结果精密度一致，结
编号 1 2 3 最小值 修约值 标准偏差
1 17.1 16.3 16.3 16.3 16 0.5 果无显著性差异。说明在温度、升温速率、气体流速
2 51.7 52.9 52.9 51.7 52 0.7
3 49.1 47.2 49.0 47.2 47 1.1 等试验条件一致的前提下，降低样品量对氧化诱导时
4 30.0 27.3 28.1 27.3 27 1.4 间的影响微乎其微。但是采用更少的样品却可以有效
避免 PE80 管件的溢料、污染测试平台等问题。
对于聚乙烯管材类等温 OIT 的测定还需要考虑实
验结果的偏差，偏差较大的实验结果会影响到性能评
价的准确性。为了更好地分析测试结果，作者计算出 3 结论
新标准将试验温度提高至 210 ℃，温度升高了
各个样品测试数据的标准偏差，见表 2 和表 3。可以
10℃，测得的氧化诱导时间降低了 60%，一定程度上
发现，两种试验温度下样品的标准偏差均在 5 min 以
提高了对 PE 类管材的质量要求。新标准实施后，肯
内，但当试验温度为 210℃时，测试数据偏差更低。
定会有更多产品的氧化诱导时间不合格，因此聚乙烯
对比试验花费的时间，相同的样品，新标准测试
氧化诱导时间不及原来的 1/2，同 时新标准只要求测 3 管材管件的生产企业需要关注原材料的品质，通过选
择合适的抗氧剂和紫外线吸收剂来阻止热氧降解，从
次，这样完成一个样品的测试，用时仅为原来的 1/3。
而提高产品的热稳定性。
2.2 样品重量的影响
相比于老标准规定的繁杂管材管件氧化诱导时间
试验过程中发现，进行 PE80 管件氧化诱导时间
试样制备方法，新标准仅仅要求从管材管件的内表面
的测试时，坩埚中的样品容易溢出坩埚，使得坩埚与
试验平台粘住，并且导致曲线漂移。这是由于 PE80 取样，将原始表面朝上进行试验即可，这样大大简化
了制样流程，同时新标准缩短了试验次数，综合下来
级树脂共聚单体含量比较高，密度小于 PE100，熔化
能够节约 2/3 的测试时间。
后易受吹扫气流的影响而溢出坩埚污染测试平台，如
针对 PE80 管件氧化诱导时间测试过程中容易出
图 5。在不改变试验温度、升温速率及氧气和氮气流
现溢料，污染测试平台，适当减少样品量可以有效避
速的情况下，将样品的质量由 15 mg 缩小至 5 mg，分
免这一问题，且不会影响试验结果的准确性。
别进行了 5 次实验，试验结果见表 4。
参考文献 :
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脂等温氧化诱导时间的影响 [J]，塑料 2013, 42(3):107~109.
[2] 徐伟新 . 氧化诱导期法评价聚烯烃原材料的热稳定性 [J]，材
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图 5 PE80 管件样品污染仪器测试平台 聚乙烯（PE）管道系统 第 3 部分 ：管件 [S]. 北京 ：中国标准
出版社，2018.
表 4 PE80 管件的氧化诱导时间
[5] 全国塑料制品标准化技术委员会 .GB/T 17391—1998 聚乙烯
氧化诱导时间 氧化诱导时间
编号
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3 16.3 17.0 描量热法 (DSC)第 6 部分 ：氧化诱导时间 ( 等温 OIT) 和氧
4 17.4 15.9
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Research of isothermal oxidation induction time testing according to
new PE Pipes and Fittings National Standards for Water Supply

Zhang Lili, Gu Hanfei, Zhu Haohao, Bian Wangfeng, Xu Liang

年
2019 第 45 卷 ·41·