黄恒圳
福建省产品质量检验研究院 福建 福州350001
近几年来，随着一些管材产品国家标准的更新（如GB/T13663.2-2018，GB/T18742.2-2017等），各标准中对管材中的灰分残留量有了严苛的要求。而在这些产品标准要求中，灰分含量是通过直接灼烧法来测定的，通过这种方法来测定管材中的灰分残留量所需要的时间较长（一般需要五六个小时的时间）。
我们能否通过研究塑料管道中灰分残留量和管材密度变化的关系来快速测定管材的灰分残留量了？本文通过测量塑料管道中的不同灰分残留量及其相对密度变化之间的关系来探索一个通过快速地测定塑料管道的密度来迅速判断塑料管道中灰分残留量的方法。
1、实验部分
1.1 主要实验材料
HDPE HE3490LS 北欧化工有限公司
PPR PA14D 中国石油天然气股份有限公司
PVC SG5 中盐吉兰泰盐化集团有限公司
碳酸钙 轻钙 浙江布石新材料有限公司
加工助剂包 自制（根据不同产品由抗氧剂，润滑剂，稳定剂，增韧剂等助剂复配而成）
1.2 主要实验仪器和设备
双螺杆挤出机 65/132 通达塑料机械有限公司
智能箱式电阻炉 SX2-5-12 南京宝都仪器有限公司
固体密度测试仪 AGH-120E 岛津中国有限公司
1.3 实验方法
将树脂原料，碳酸钙和加工助剂包按比例混合均匀，通过双螺杆挤出机混炼后，放置24h后进行测试。
1.4 性能指标
1.4.1 灰分测试
按照GB/T9345标准中的A法（直接灼烧法）要求进行测试。
1.4.2 密度测试
按照GB/T1033.1-2008标准中的A法（浸渍法）要求进行测试。
2、实验方案
2.1 PE管
我们制备了6个不同碳酸钙含量的PE管样品，用于考察不同样品中的灰分残留量与管材密度之间的关系，具体配方见表1。
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从表中，我们可以看出随着钙粉添加量的增加，而样品中灰分残留量也随着递增，并且样品的密度也随着钙粉添加量的增加而变大，这是由于钙粉的密度约2.7g/cm3，比原料的密度大，因此随着钙粉的增加，样品的密度也随之变大。我们还发现样品中的灰分残留量与实际添加的钙粉份数不是相一致的，这是因为钙粉在此煅烧温度下会发生分解1，使其在样品的残留量降低。由于样品的密度随着灰分含量增加而变大，我们通过excel作图并通过拟合曲线，我们发现样品中灰分与样品的密度存在一种线性关系，二者之间的联系可用一元线性方程来表示：y=0.013x+0.943。
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从表中，我们可以看出随着钙粉添加量的增加，而样品中灰分残留量也随着递增，并且样品的密度也随着钙粉添加量的增加而变大，这是由于钙粉的密度约2.7g/cm3，比原料的密度大，因此随着钙粉的增加，样品的密度也随之变大。由于样品的密度随着灰分含量增加而变大，我们通过excel作图并通过拟合曲线，我们发现样品中灰分与样品的密度存在一种线性关系，二者之间的联系可用一元线性方程式来表示：y=0.007x+0.942。
图二、PPR管材密度与灰分的线性关系
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4、结论
4.1 PE管材中的灰分与管材密度的关系可用一元线性方程式来表示：y=0.007x+0.942，利用这个方程式后续我们可以通过检测PE管材密度数据，可快速地判定出此PE管材中灰分残留量；
4.2 PPR管材中的灰分与管材密度的关系可用一元线性方程式来表示：y=0.013x+0.942，利用这个方程式后续我们可以通过检测PPR管材密度数据，可快速地判定出此PE管材中灰分残留量；
4.3 PVC管材中的灰分与管材密度的关系可用一元线性方程式来表示：y=0.009x+1.376，利用这个方程式后续我们可以通过检测PVC管材密度数据，可快速地判定出此PE管材中灰分残留量。
参考文献：
1.《兰氏化学手册》2016版，1.26，TABLE1.3