PE 塑料颗粒的质量检测与评估需从物理性能、化学特性、加工适应性及环境稳定性等多维度进行,结合标准化方法与仪器确保结果的准确性。以下是具体检测流程与核心要点:
一、核心检测项目与方法
(一)物理性能检测
外观与粒度分析
目检:观察颜色均匀度(ΔE<2)、颗粒形状(球形度≥0.8)及杂质(如黑点、晶点),放大镜辅佐检查直径≥0.1mm 的缺陷。
粒度分布:激光粒度分析仪测定粒径范围(通常 1-5mm),变异系数≤5%,避免因颗粒大小不均导致熔融不匀。
密度与结晶度
密度梯度柱法:按 GB/T 1033 测定,HDPE 密度 0.941-0.965g/cm³,LDPE 为 0.910-0.925g/cm³,精度 ±0.001g/cm³。
结晶度:差示扫描量热法(DSC)计算,HDPE 结晶度通常为 80-90%,影响材料硬度与耐温性。
熔融性能
熔体流动速率(MFR):ISO 1133 标准下,190℃/2.16kg 载荷下测试,结果应在标称值 ±20% 范围内。例如,注塑级 PE MFR 为 5-20g/10min,吹膜级为 0.3-3g/10min。
(二)化学性能检测
成分分析
FTIR 光谱:鉴别 PE 类型(如 LDPE、LLDPE)及共聚物比例,检测添加剂(如爽滑剂)含量。
凝胶渗透色谱(GPC):分析分子量分布(PDI),HDPE 的 PDI 通常为 5-10,窄分布材料力学性能更优。
纯度与杂质
灰分含量:马弗炉灼烧法测定,标准值≤0.1%,再生 PE 因回收工艺可能升至 0.3%。
水分含量:Karl Fischer 滴定法,控制在 0.05% 以下,否则加工时易产生气泡。
添加剂与有害物质
重金属与 VOCs:ICP-MS 检测铅、镉等(≤100ppm),顶空 - GC/MS 分析挥发性有机物,食品接触级需符合 GB 31604.9 塑化剂残留限值。
(三)环境适应性检测
耐候性测试
紫外老化(GB/T 14522):UVA-340 光源(辐照度 0.55W/m²・nm),60℃光照 / 50℃冷凝循环,1000 小时后色差 ΔE<3,拉伸强度保留率≥80%。
氙灯老化:模拟全光谱太阳光,结合喷水系统,适用于户外管材等产品,测试周期 2000 小时以上。
耐化学腐蚀性
浸泡试验:将颗粒置于 5% HCl、NaOH 溶液及汽油中,72 小时后重量变化≤1%,表面无龟裂或溶胀。
二、设备与操作要点
关键仪器
熔体流动速率仪:温度控制精度 ±0.2℃,活塞杆与料筒间隙≤0.05mm,确保测试重复性。
差示扫描量热仪(DSC):升温速率 10℃/min,氮气保护避免氧化,基线校正误差≤0.1mW。
激光粒度分析仪:分散介质选用无水乙醇,超声处理 30 秒去掉颗粒团聚,测试范围 0.1-2000μm。
操作规范
样品预处理:测试前需在 80℃烘箱干燥 4 小时(PA 类材料需 12 小时),去掉水分对热性能的干扰。
校准与质控:仪器需定期溯源(如密度计每年校准),并使用标准样验证(如 MFR 标准颗粒偏差≤5%)。
三、结果评估与判定
合格标准
常规指标:MFR±20%、密度 ±0.002g/cm³、拉伸强度≥标称值 90%、灰分≤0.1%、水分≤0.05%。
特殊要求:再生 PE 需符合 GB/T 40006.2 的分类(如 R-PE-LD01 表示再生 LDPE),并控制重金属含量(如铅≤50ppm)。
四、应用场景与检测侧重
包装薄膜:重点检测 MFR(1-5g/10min)、雾度(≤5%)及爽滑剂含量(0.05-0.2%),确保加工性与透明度。
给水管材:需验证耐静液压强度(20℃,100 小时无破裂)、氧化诱导时间(≥20min)及碳黑含量(2.0±0.5%)。
电线电缆:关注体积电阻率(≥10¹⁶Ω・cm)、介电强度(≥20kV/mm)及阻燃性能(UL94 V-2 级以上)。
