张 冲

（辽宁省纤维检验局，辽宁 沈阳 110004）

制样方法、取样部位对高密度聚乙烯土工膜抗紫外线性能测试的影响

张 冲

（辽宁省纤维检验局，辽宁 沈阳 110004）

文中用两种制样方法、不同取样部位，测试了经紫外线照射后，高密度聚乙烯土工膜的氧化诱导时间。得出了制样方式、取样部位显著影响测试结果的结论。

高密度聚乙烯土工膜；抗紫外线性能；制样方法；取样部位；氧化诱导时间

高密度聚乙烯土工膜（HDPE土工膜）是一种以热塑性HDPE为主要树脂，添加碳黑、抗氧剂等生产的土工合成材料。由于其防渗性能及其它优点[1]，广泛用于生活垃圾填埋场防渗、固废填埋防渗、污水处理厂防渗、人工湖防渗、尾矿处理等防渗工程。容纳液体工程，大多有一部分坡面暴露在自然环境中，因此其抗紫外线性能非常重要。目前用经紫外线照射[2-3]后，试样的氧化诱导时间（OIT）保留率，来评价其抗紫外线性能。

目前GB/T 17643-2011《土工合成材料 聚乙烯土工膜》引用的方法标准GB/T 17391-1998《聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法》[4]采用模压或切碎两种方法制样，且未具体说明取样部位。分别采用不同的制样方法、从不同部位取样对同一样品进行测试。结果表明，制样方法、取样部位确会显著影响测试结果。

1 试验材料、设备及试验方法

1.1 试验材料

2.0 mm山东宏祥新材料股份有限公司HDPE土工膜。

1.2 试验设备

亚太拉斯UV Test紫外光冷凝老化试验箱；上海祖发实业有限公司ZF-DSC-D2差示扫描量热仪；梅特勒AE163电子天平；大连永诚液压橡塑技术有限公司YSE33-16塑料检验板热压成型机。

1.3 试验方法

1.3.1 紫外线处理方法

HDPE土工膜试样，在辐照度0.76W/m2，温度75℃下，照射周期20h，60℃下，冷凝4h，循环共计1600h[2-3]。

1.3.2 制样方法

采用GB/T 17391-1998[4]的模压（A）法、切碎（B）两种制样法，分别测试。

经紫外线处理的土工膜切成颗粒，采用溢料式模具，在制膜温度150℃，全压4MPa～5MPa，接触压力预热5min，全压2min[5]，冷水降温制膜，冲出直径略小于试样皿的圆片试样，称重(15±0.5)mg的5个平行样，作为A法试样。

经紫外线处理的试样切出1mm×2mm（膜厚）×0.5mm的长粒，称重(15±0.5)mg，再由厚度方向切成标准尺寸，置于试样皿，5个试样，作为B法试样。

1.3.3 取样部位

由于A法，需要从厚度方向抛开、切粒、制膜，制作较难，因此选用B法来制作不同部位试样。

均混试样，即为上诉B法试样，此记为H。

光照试样、背光试样，经紫外线处理的试样从厚度方向抛开，分别取其光照面、背光面切成1mm×1mm×0.5mm的小颗粒，称重，记为G、B，各5个试样。

用标准铟、锡、锌对仪器的温度，焓变校正。α氧化铝(15±0.5)mg作为参比样，先通氮气3 min后，以20℃/min的速度升温至(200±0.1)℃后，A法恒温5min，B法恒温7min后，切换氧气，记录切换时间，测试至放热峰，计算4组试样的标准OIT。

2 结果

2.1 制样方法的影响

经过测试，A法的OIT小于B法，标准差相差不大（表1），若视其为方差相等的两个正态总体[6]，在95%置信度下，以均值相等为原假设,作假设检验，统计量接受备则假设，假设检验结论为两者均值不等，即A法结果显著小于B法。

表1 不同制样方法测试OIT

2.2 取样部位的影响

均混OIT介于光照面与背光面之间，其标准差大于光照面与背光面（表2），紫外线照射对试样热稳定性的均匀性有一定影响。分别对“光-混”、“混-背”OIT均值，作均值相等的假设检验假设检验，“光-混”统计量，接受备则假设，即光照面OIT显著低于均混试样。“混-背”统计量，即均混试样OIT显著小于背光面。

表2 不同取样部位测试OIT

3 结论

经紫外线照射后的OIT，模压法（A）所得结果显著低于切碎（B）法。模压法试样的疏密程度较高，提高了试样对温度的热传导[7]。对于切碎（B）法，取样部位对OIT有显著影响，背、混、光依次减小。

4 讨论

标准[4]中的两种制样方法以及取样部位的差别显著影响，经紫外线照射的HDPE土工膜的OIT值。建议将标准[2]中的制样方法统一，并规定取样方式及部位，或者制订专门的HDPE土工膜的OIT测试方法。

[1]周景超.HDPE 土工膜在城市生活垃圾卫生填埋场中的应用[J].水利水电科技进,2003,23(3):53-56.

[2]崔海龙,刘丙伟,秦立洁,等.GB/T 17643-2011土工合成材料 聚乙烯土工膜[S].北京:中国标准出版社,2011.

[3]李维义,王浩江,刘煜,等. GB/T 16422.3-2014塑料 实验室光源暴露试验方法 第3部分:荧光紫外灯[S].北京:中国标准出版社,2014.

[4]凌伟,曾新榕.GB/T 17391-1998 聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法[S].北京:中国标准出版社,1998.

[5]陈宏愿,吴世见,王建东,等.GB/T 9352-2008 塑料热塑性塑料材料试验的压塑[S].北京:中国标准出版社,2008.

[6]范大茵,陈永华.概率论与数理统计[M].杭州:浙江大学出版社,2003,6:187-197.

[7] 闫红强,程捷,金玉顺.高分子物理实验[M].北京:化学工业出版社,2012,10:32-39.

Effect of Sampling Preparation Method and Position on Anti Ultraviolet Test Result of High Density Polyethylene Geomembrane

ZHANG Chong
(Liaoning Province Fiber Inspection Buena, Shenyang 110004, Liaoning, China)

According to the sample preparation method and sampling position, the oxidation induction time of high density polyethylene geomembrane after UV irradiation was tested. The results showed that the sample preparation method and sampling position have signi fi cant in fl uence on the test.

High density polyethylene geomembrane; Anti ultraviolet; Sample preparation; Sampling position; Oxidation induction time

2017-07-17

张 冲,男，辽宁省纤维检验局,硕士