超高分子量聚乙烯是由乙烯、丁二烯單體在催化劑的作用下,聚合而成的平均分子量大于200萬(wàn)的熱塑性工程塑料。如何鑒別超高分子量聚乙烯管材的質(zhì)量,我們使用以下兩種方法:
?。ǎ┥皾{磨耗法,這是直接的對(duì)管材磨損的測(cè)試。
該試驗(yàn)是將產(chǎn)品制成標(biāo)準(zhǔn)的試樣,讓試樣在恒定溫度(23℃)的砂漿中高速旋轉(zhuǎn)(1500轉(zhuǎn)/分鐘,持續(xù)4小時(shí)),讓試樣同砂礫接觸摩擦,測(cè)量試樣被磨損掉部分的質(zhì)量,同原始質(zhì)量作對(duì)比,得到終的耐磨數(shù)據(jù)。這個(gè)測(cè)試數(shù)值越大,代表在試驗(yàn)中被磨損掉的越多,耐磨性能越差;反之,這個(gè)數(shù)值越小,代表在試驗(yàn)中被磨損掉的越少,耐磨性能越好。由于砂漿盛放的容器帶有夾層,可以通冷卻水來(lái)保持砂漿的溫度,始終保持在超高分子量聚乙烯的軟化點(diǎn)以下,更接近實(shí)際使用的情況,因此用砂漿磨損的試驗(yàn)來(lái)表征超高分子量聚乙烯的耐磨性能更為科學(xué)(為了消除試驗(yàn)中的偶然誤差,保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、連貫性和可比較性。我們建議在試驗(yàn)的時(shí)候,選擇分子量為500萬(wàn)的超高分子量聚乙烯模壓試片為測(cè)試參照標(biāo)準(zhǔn))。
?。ǘ┯捎谏皾{磨耗法需要搭建定的試驗(yàn)設(shè)備,目前還沒(méi)有在內(nèi)普及。如果沒(méi)有砂漿磨耗的設(shè)備,也可以用簡(jiǎn)單的試驗(yàn)方法來(lái)鑒別管材的質(zhì)量。
我們建議按照以下順序來(lái)鑒別:
先用紅外掃描(IR)來(lái)判鑒別材質(zhì),在紅外掃描的圖譜上應(yīng)當(dāng)只有HDPE的典型吸收峰征,如果有別的性吸收峰出現(xiàn)就說(shuō)明其中添加了別的物質(zhì)。
然后用差熱掃描方法(DSC)測(cè)定管材材料的結(jié)晶度,根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),這個(gè)數(shù)值應(yīng)當(dāng)在50~55%的范圍內(nèi)是合適的,偏高或者偏低都是不正常的。
就是測(cè)試管材的密度,根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),這個(gè)數(shù)值應(yīng)當(dāng)在0.93~0.94g/cm3的范圍內(nèi)是合適的,更為嚴(yán)格的范圍是0.93~0.935cm3。
以上三種測(cè)試方法結(jié)合起來(lái),如果三項(xiàng)測(cè)試均為合格,那么這根管材的材料分子量是有保證的。而且這三種測(cè)試所需的儀器在高校和研究所中都是常規(guī)的試驗(yàn)設(shè)備,進(jìn)行測(cè)試在內(nèi)就可以完成。