评价聚烯烃管材管件的抗热氧稳定性三厨具

评价聚烯烃管材管件的抗热氧稳定性(三)

3.2.4 温度对OIT的影响

表5列出了六个交联聚乙烯管材试样在不同温度下的OIT值，从表中可以看出随着温度的升高，OIT 逐渐减小，而且由于稳定体系的不同，对热氧敏感度不同，OIT随温度变化的情况也是不一样的，ZG0289的OIT200℃与GW0426相当且大于GW1127，但OIT230℃的ZG0289却低于GW0426和GW1127。温度从200℃提高到230℃，OIT普遍下降很多，ZG0194与ZG0289更为突出，温度对这种试样影响很大。

图4.非常直观地反映出OIT对温度的线性函数关系，对温度的敏感度不同导致了曲线斜率不同，显然斜率大的样品在加工阶段的稳定性也差，加工阶段的温度波动可能会严重影响到产品的质量，3.1中的试验结果也说明了这一点。因此单点温度的OIT结果是不能用于评价不同稳定体系的聚烯烃管材管件的热氧稳定性的。

3.3 四点法外推95℃热氧寿命

氧化诱导期法是一种灵敏的加速试验方法，聚合物在高温氧气中抗氧剂完全消耗时，氧化反应迅速并大量放热，用差示扫描量热仪（DSC）很容易测定放热峰起始点，从而用时间定量表征了氧化降解的程度。在前面的试验中，我们已经看到不同稳定体系的聚烯烃管材对温度的敏感度不同，单点温度下的OIT不能说明其热氧稳定性，因而无法进行样品间的比较，但是由3.2.4的结果可以看出，OIT随温度升高而降低且呈现线性函数关系，这是拟合直线方程及外推使用温度下热氧寿命的基础。我们参照BS 7291.3-90（95）附录B[3]，在前期试验的基础上，采用条件试验的结果，经过在不同温度下的OIT试验，确定选用200℃～230℃，间隔10℃的四个温度点的数据，将这四点温度下的OIT值用Origin软件绘出Log OIT与绝对温度（K）倒数的曲线，拟合直线得到线性方程Log Y=A+BX，并由此外推95℃时的氧化诱导期（热氧寿命），我们从大量的试验及外推结果中选择出六个有代表性的试样列于表6。

这六个PEX管材试样在200℃～230℃的OIT平均值在表5已经列出，从OIT95℃外推结果来看，这是三个级别的六个样品，每二个试样为一组平行试验样品。

ZG0326/ZG0445的OIT95℃ <50年，GW0426/GW1127的OIT95℃ >50年，而ZG0194/ZG0289 的OIT95℃ 结果异常高，同时我们也可以注意到它们的相关系数偏低而标准偏差偏高。从图4我们看出ZG0326与ZG0445在各温度点的OIT相近，斜率相近，GW0426与GW1127的OIT值和斜率也相近，ZG0194 OIT值虽然低于ZG0289，但它们的斜率相近而且明显高于其它四个样品。

四点外推法可以得到一个明确的热氧寿命数据，简便易得，从理论上也确实可以反映材料的抗热氧性能。在外推过程中，我们发现线性方程Log Y=A+BX中的斜率B对外推结果影响非常显著，究其本质，它反映了材料抗热氧能力对温度的敏感性，与抗氧剂损耗活性相关，事实上B值大，在高温段加工时是不利的，因为温度稍有波动材料的抗热氧能力就会发生显著变化，不仅对工艺控制不利，产品质量也无法保证。所以在评价材料的抗热氧稳定性时，OIT95℃ >50年，而斜率B越小的聚烯烃管材管件及其稳定体系的热氧稳定性越好。

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