ICS 83.140.30 QB 分类号：G33 备案号：58764-2017 中华人民共和国轻工行业标准 QB/T5101-2017 塑料管材耐磨损性试验方法 Test method for abrasion resistance of plastics pipes 2017-04-12发布 2017-10-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 QB/T51012017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国轻工业联合会提出。 本标准由全国塑料制品标准化技术委员会（SAC/TC48）归口。 本标准起草单位：承德市金建检测仪器有限公司、四川鑫成新材料有限公司、北京工商大学、浙江 伟星新型建材股份有限公司、上海化工研究院、山东科力新材料有限公司、中国电建集团装备研究院有 限公司。 本标准主要起草人：张香玲、陈晓梅、谢建玲、项爱民、陆国强、沈贤婷、齐宏岗、操梅芳。 本标准为首次发布。 I QB/T5101-2017 塑料管材耐磨损性试验方法 1范围 本标准适用于热塑性和热固性塑料管材耐磨损性能的评价。 本标准也适用于改性塑料管材以及多层复合塑料管材等耐磨损性能的评价。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T1033.1一2008塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法 GB/T2918一1998塑料试样状态调节和试验的标准环境 GB/T19278一2003热塑性塑料管材、管件及阀门通用术语及其定义 3术语和定义 GB/T19278一2003界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 耐磨损性 abrasion resistance 材料耐受运动的固/液混合物机械作用对管材试样表面产生磨损的能力。 3. 2 质量磨损量 massabrasionvalue Am 试样磨损后减少的质量值。 3. 3 体积磨损量 volume abrasion value AV 试样磨损后减少的体积值。 3. 4 壁厚磨损量 wallthicknessabrasionvalue Ae 试样磨损后减少的壁厚值。 3. 5 摇摆周期 月rollingperiod T 试样在管材耐磨损性试验机上，轴向从0°到-22.5°，再到+22.5°，然后回到0°的过程，记为1个摇摆 周期次数。 4符号、代号 下列符号、代号适用于本文件。 eem：磨损前平均壁厚 1 QB/T5101-2017 eemi：磨损第i次后平均剩余壁厚 e，：任一点壁厚 mo：管材试样初始质量 mi：第个10万次摇摆周期磨损后试样剩余质量 △e：第i个10万次摇摆周期磨损后的壁厚磨损量 Am：第个10万次摇摆周期磨损后的质量磨损量 △V：第个10万次摇摆周期磨损后的体积磨损量 5原理 把准备好的磨损介质放入一端封好的管材中，再密封另一端。将该管材固定到管材耐磨损性试验机 上，使管材在轴向做角度为土22.5°的正弦式的往复倾斜动作，测试磨损介质的运动对管材内表面产生 的磨损量。原理见图1。 L 说明： 一端封； 1- 一试样； -磨损介质：砾石和水的混合物； 管材长度； 摇摆角度：45°（-22.5°到+22.5°）。 图1 管材耐磨损性试验原理图 6设备和材料 6.1设备 6.1.1管材耐磨损性试验机 管材耐磨损性试验机由摇摆机构、试样固定装置、计数器、端封等组成。管材耐磨损性试验机应完 成-22.5°到+22.5°的正弦式的往复倾斜动作。 2 QB/T5101--2017 端封的端面应为平面，与管材轴向垂直，且与试样端面紧密接触，避免磨损介质过多的滞留于端部。 6.1.2壁厚测量仪 分辨力不小于0.01mm， 能测量管材任一点壁厚的仪器。 6.1.3衡器 根据不同质量范围选取适当的衡器称量。量程小于等于5kg的衡器，分度值为0.1g；量程大于5kg 的衡器，分度值为1g。 6.1.4标准筛 标准筛，筛孔尺寸见表1。 6.2磨损介质 6.2.1磨损介质应采用天然的、未破碎的砾石和水的混合物。不 砾石规格及质量配比见表1。 注：磨损介质宜取自河滩的砾石。 表1 标准筛筛孔尺寸、砾石规格及质量配比 筛孔尺寸 砾石规格 砾石质量配比 /mm /mm /% 31.5 >32 0 16.0 16~32 20 8.0 8~16 18 4.0 4~8 15 1.5 2~4 47 6.2. 2 磨损介质的加入量见表2。 质量误差为土0.01kg。 表2 磨损介质的加入量 试样公称外径 砾石质量 水的质量 /mm /kg /kg 110 2.80 1.20 140 3.10 1.30 160 3.50 1.50 200 4.00 1.70 250 4.50 1.90 315 5.50 2.30 400 5.80 2.50 500 6.50 2.80 7试样 从试验管材上截取长度L为（1000士10）mm的试样至少2根，试样两端面应平整，与轴向垂直，便 于用端封封堵。 3 QB/T5101-2017 8试验程序 8.1试样状态调节和试验环境 将试样用清水冲洗干净，按照GB/T2918-1998的要求在温度为（23± ℃，相对湿度不大于50% 的环境下状态调节至少24h， 自然晾干 并在此温度、湿度进行试验 8.2试验步骤 8.2.1将试样放在天平或其他衡器上称量，并记录为mo 注：用于测量试样质量磨损量和体积磨损量时的初始质量，仅进行壁厚磨损量测量时可不进行此步质量测量。 8.2.2在试样外壁沿纵向进行画线标记，用壁厚测量仪沿该标线连续测试或每隔10mm测量管材的壁 厚ey，测量长度不包括试样两端150mm的范围，计算所有测量值的平均值eem 注：此步骤仅用于测量试样壁厚磨损量时初始壁厚的测量 8.2.3将第7章制备管材试样时切下的碎片，剪切至10mm×10mm左右样块，经状态调节后，按GB/T 1033.1-2008测定密度。 注：此步骤仅用于计算试样体积磨损量时。 8.2.4按6.2.1表1的规定，分别来用不同筛孔尺寸的标准筛筛分砾石。 8.2.5按6.2.2表2的规定，根据管材试样公称外径，称量磨损介质。 8.2.6用端封封住试样的一端，把准备好的磨损介质从另一端加入到试样中，再密封另一端。 8.2.7将两端密封的管材试样固定到管材耐磨损性试验机上。使9.2.3标记的1面位于正下方。 8.2.8启动试验机，使其以（20士1）次/min的频率连续往复摇摆。 8.2.9将经过10次摇摆后的试样取下，按8.1.对管材进行状态调节，然后按-8.21称量试样质量m 或按8.2.2测量试样壁厚eemi，记录数据。 8.2.10按8.2.4～8.2.8进行第2个10万次摇摆的磨损试验。每10方次摇摆后重复步骤8.2.4～8.2.8， 直至万次100万次摇摆的磨损试验。 注1：试验过程及聚乙烯管材与超高分子量聚乙烯管材的对比数据参见附录A。 注2：亦可进行更多次数。如200万次、300万次甚至更高磨损次数的试验。 9结果表示 9.1 质量磨损量 第i个10万次摇摆周期后的质量磨损量Ami，按公式（1）计算，以克（g）表示 Am,= mo-m,' (1) 式中： Ami 第i个10万次摇摆周期后的质量磨损量，单位为克（g 管材试样初始质量，单位为克（g）： mo 第1个10万次摇摆周期后管材试样剩余质量，单位为克（g） mi 110中的数，当i=1时表示摇摆10万次，i=10表示累计摇摆100万次。 i 所得结果保留3位有效数字。 9.2体积磨损量 第i个10万次摇摆周期后的体积磨损量△V，按公式（2）计算，以立方厘米（cm²）表示： Am, AV, = p