孙 晋，李玉娥，武志军，者东梅，胡 法，魏若奇

(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，北京 100013)

0 前言

近些年来，随着建筑、市政、水利、农业和工业等领域应用需求的不断扩大，塑料管道行业呈现出了高速发展态势，塑料管道产品的种类和性能要求也与日俱增[1-2]。为保证产品质量的稳定，工业界在制定标准中提出了50年长期寿命的理念，也推动了塑料管道得到市场的迅速认可[3]1-8[4]。但是在上世纪90年代，欧美的水务公司发现一些输送含氯消毒剂饮用水的塑料管道出现了过早破坏的现象，其中包括各种聚烯烃材料的输水管道。因此塑料管道耐氯性能的研究得到了国外工业界和学术界的极大关注[5-8]。研究发现饮用水中含氯消毒剂都带有较强的氧化性，当管材长期输送饮用水时，塑料管材中的抗氧化剂会与次氯酸等反应，导致抗氧剂提前耗损，管材在未达到预期寿命情况下就发生破坏[9-11]。

塑料管材在内压下破坏的模式有3种：韧性破坏、脆性破坏和氧化破坏[12-14]，如图1所示。材料蠕变曲线的第Ⅰ阶段为韧性破坏，主要由于压力或载荷过大引起，破坏形式呈鱼嘴型的宏观应变。在第Ⅰ阶段也有可能出现脆性破坏的情况，这一般是由于管材中的杂质和缺陷所引发的。第Ⅱ阶段为脆性破坏，由慢速裂纹增长导致的破坏，其特征是在较低的压力作用下经历较长的时间而发生破坏，破坏应变很小。第Ⅲ阶段为氧化破坏，塑料的耐氧化性能来源于助剂中的抗氧体系，一旦抗氧体系耗尽，材料在氧气的作用下发生氧化反应并迅速发生破坏。……