制样方法的选择对建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材拉伸性能试验结果的影响

【摘要】 拉伸性能是建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材（以下简称“PVC-U管材”）的重要检测指标，制样方法的选择对拉伸性能指标试验结果具有一定的影响，本文通过数据对比分析，找寻影响规律，提出制样方法选择的建议，以期对检验检测机构及生产企业试验室在试验过程中试样的的选择具有一定参考价值。

【关键词】 PVC-U管材;拉伸性能;影响

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.01.003

Abstract： Tensile property is an important test index of rigid polyvinyl chloride（PVC-U）pipe for building drainage （hereinafter referred to as "PVC-U pipe"）and the selection of sample preparation method has a certain impact on the test results of tensile property index. Through comparative analysis of data，this paper finds out the law of influence，and puts forward suggestions for the selection of sample preparation method，so as to provide reference for testing institutions and laboratories of production enterprises. The selection of samples in the process has certain reference value.

Key words： PVC-U pipe;tensile property;influence

1 前言

隨着塑料管道应用的普及，PVC-U管材广泛应用于建筑的室内排水工程等领域，作为排水系统的重要组成部分，其产品质量直接关系到工程质量的安全和广大人民群众的切身利益。拉伸性能是PVC-U管材的重要检测指标，包括拉伸屈服应力和断裂伸长率项目。GB/T 5836.1-2018《建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》标准中规定拉伸屈服应力≥40.0 MPa，断裂伸长率≥80%。标准规定两项指标的试验方法按GB/T 8804.2-2003标准进行，而GB/T 8804.2-2003标准中对试样的制取提供了两种方案，分别是机械加工试样（类型1）和冲裁试样（类型2），那么在试验过程中两种试样如何选取，不同的制样方法对拉伸性能指标是否有影响，正是本文所要研究的问题。本文通过对3家企业生产的PVC-U管材产品进行试验数据对比分析，总结制样方法的选择对PVC-U管材拉伸性能指标的影响，以期对检验检测机构及生产企业试验室在试验过程中试样的的选择具有一定参考价值。

2 试验样品的制备

2.1 GB/T 8804.2-2003标准中对试样制备的要求

2.1.1 试样的选择见表1

2.1.2 机械加工方法

公称外径大于110 mm规格的管材，直接采用机械加工方法制样。公称外径小于或等于110 mm规格的管材，应将截取的样条在温度125～130 ℃条件下加热后压平，加热时间按1 min/mm计算。压平后在空气中冷却至常温，然后用机械加工方法制样。

2.1.3 冲裁方法

将样条放置于125～130 ℃的烘箱中加热，加热时间按1 mm/min计算，加热后用裁刀冲裁制样，然后将试样冷却至常温。

2.2 试验样品的选择与制备

本试验通过在3根相同规格，不同企业生产的样品（标注为：A企、B企、C企）上分别进行直接机械加工制样和冲裁制样，共制取6组试样，每组试样10个样品。

3 试验结果比对

6组试样试验结果见表2、表3、表4。

由上述数据看出，A企、B企、C企试样，机械加工试样和冲裁试样断裂伸长率项目均达到标准≥80%的要求，但拉伸屈服应力指标仅B企试样达到了标准≥40.0MPa的要求。

4 结果分析及建议

4.1 结果分析

由2.1.1条可知，所有规格的PVC-U管材均可采用机械加工方法制样，且试验室间比对和仲裁试验需采用机械加工方法制样，因此下面以械加工试样的数值作为基础，对试验数据进行分析。

由图1可以看出与机械加工试样数据相比，3组冲裁试样拉伸屈服应力指标均在不同程度上有所降低，分别为机械加工试样的92.2%、95.2%、93.3%。分析原因如下：因PVC-U管材较硬，与机械加工制样方法相比，冲裁制样需要将样条放置于125～130 ℃的烘箱中加热后用裁刀冲裁制样，烘箱加热会使PVC-U管材部分分子链段活性增强，分支链滑移，造成管材强度下降，进而出现冲裁试样拉伸屈服应力指标降低的现象。

按照图1分析结论可知，冲裁试样经过125～130 ℃烘箱中加热后，PVC-U管材分子链段的活性会增强，分子链的柔韧性也会得到提高，理论上冲裁试样的断裂伸长率指标应比机械加工试样指标具有一定的提升。但根据图2数据进行分析，A企、B企、C企的样品断裂伸长率指标按制样方法选择的不同并未出现规律性变化。A企、C企样品冲裁试样的试验数据比机械加工试样试验数据都有较明显的提升，但B企样品冲裁试样的试验数据比机械加工试样试验数据却出现了明显的下降。因此根据试验结果分析，制样方法选择的不同对断裂伸长率指标没有规律性的影响。

4.2 建议

通过上述试验数据的比对分析，在对PVC-U管材进行拉伸性能试验试样进选择时，可遵循以机械加工试样为主，冲裁试样为辅的原则。特别是当试验结果数值在合格线边缘时，需严谨考虑制样方法选择对试验结果的影响，以免造成误判、错判现象。

【参考文献】

[1] 建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材：GB/T 5836.1-2018[S].

[2] 热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第2部分：硬聚氯乙烯（PVC-U）、氯化聚氯乙烯（PVC-C）和高抗冲聚氯乙烯（PVC-HI）管材：GB/T 8804.2-2003[S].

[3] 金日光，华幼卿.高分子物理[M].北京：化学工业出版社，2006：221.

【作者简介】

李程（1985-），男，工程师，硕士，研究方向为检验检测技术。