[发明专利]一种塑料套管使用寿命的预测方法

权利要求书

1.一种塑料套管使用寿命的预测方法，其特征在于，该预测方法包括以下步骤：

a、取样：选取若干组塑料套管料的样条，测定其硬度(洛氏)或拉伸强度或弯曲强度或无缺口冲击强度的初始值；

b、老化测定：在70℃～200℃的区间范围内选取至少3个不同温度T(K)，将上述样条分组分别放入选取的至少3个不同温度的老化房进行老化试验，每个温度条件下选取至少5个时间节点按照步骤a中的方法多次测定与步骤a中对应的样条硬度(洛氏)或拉伸强度或弯曲强度或无缺口冲击强度的数值，并记录上述试验项点各性能指标值的变化率达到50％的时间点t(h)，该时间点t(h)为临界值时间；

c、分析计算：利用阿累尼乌斯方程形成临界值时间的对数log t与测试温度的绝对温度的倒数1/T之间的关系图和线性方程式；利用外推法并根据上述线性方程式推算出塑料套管在常温下的贮存寿命。

2.根据权利要求1所述的塑料套管使用寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤a和步骤b中，若测定其硬度(洛氏)值，则取5根Ⅰ型样条，每件测5个点，记录数据取平均值；若测定拉伸强度值，则取打完硬度的5根Ⅰ型样条进行试验，记录数据并取平均值；若测定弯曲强度值，则取5根弯曲样条进行试验，试验结果取平均值并记录；若测定无缺口冲击强度值，则取5根无缺口冲击样条进行试验，记录试验结果取平均值。测硬度(洛氏)值时按GB/T3398.2标准进行，测拉伸强度值时按GB/T1447标准进行拉伸强度试验，测弯曲强度值时按GB/9341标准进行，测无缺口冲击强度值时按GB/T1043标准进行。

3.根据权利要求2所述的塑料套管使用寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤b中，选取以下4个不同的老化温度：

①、选取温度110℃(绝对温度383.15K)，该温度下分别选取0h、1560h(65d)、2016h(84d)、2496h(104d)、2592h(108d)、2712h(113d)共6个时间节点进行测量；

②、选取温度125℃(绝对温度398.15K)，该温度下分别选取0h、1008h(42d)、1560h(65d)、1632h(68d)、1704h(71d)、1776h(74d)共6个时间节点进行测量；

③、选取温度150℃(绝对温度423.15K)，该温度下分别选取0h、96h(4d)、168h(7d)、240h(10d)、312h(13d)、360h(15d)共6个时间节点进行测量；

④、选取温度90℃(绝对温度363.15K)，该温度下分别选取0h、1008h(42d)、3000h(125d)、5016h(209d)、5088h(212d)、5160h(215d)共6个时间节点进行测量。

4.根据权利要求3所述的塑料套管使用寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤b中，每个试验做2组数据，记录上述试验项点各性能指标平均值的变化率达到50％的时间t(h)，最长时间t(h)≥1000h，最短时间t(h)≥100h。

5.根据权利要求1所述的塑料套管使用寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤a中，取5根无缺口冲击的塑料套管样条进行试验，测试无缺口冲击强度的初始值，记录试验结果取平均值；所述步骤b中，根据样品选取3个老化试验温度(110℃、125℃、150℃)相应的无缺口冲击强度随时间变化的测试结果，作出无缺口冲击强度性能保持率％--老化时间h对应图，无缺口冲击强度性能保持率y(％)--老化时间x(h)的关系式为：当老化试验温度为110℃时，y＝2E-05x²-0.0954x+99.628；当老化试验温度为125℃时，y＝5E-05x²-0.1508x+99.676；当老化试验温度为150℃时，y＝0.0017x²-0.8432x+89.881；由此得出临界值时间的对数y′(logt)--测试温度的绝对温度的倒数x′(1/T)关系为：y′＝4.3218x′-8.4578；由该公式得出常温下临界值时间—即塑料套管的使用寿命。

6.根据权利要求1所述的塑料套管使用寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤a中，取打完硬度的5根Ⅰ型样条进行试验，进行拉伸强度试验，记录数据并取平均值，得出拉伸强度的初始值；所述步骤b中，根据样品选取3个老化试验温度(110℃、125℃、150℃)相应的拉伸强度随时间变化的测试结果，作出拉伸强度性能保持率％--老化时间h对应图，拉伸强度性能保持率y(％)--老化时间x(h)的关系式为：当老化试验温度为110℃时，y＝2E-05x²-0.0954x+99.622；当老化试验温度为125℃时，y＝5E-05x²-0.151x+99.679；当老化试验温度为150℃时，y＝0.0017x²-0.8411x+89.869；由此得出临界值时间的对数y′(logt)--测试温度的绝对温度的倒数x′(1/T)关系为：y′＝4.3695x′-8.5436；由该公式得出常温下临界值时间—即塑料套管的使用寿命。