近年來,世界正迅速由區(qū)域服務的區(qū)域性市場向統(tǒng)一的性市場轉化,采用標準(iso/iec)的呼聲越來越高,astm也正在積極開展向iso/iec標準轉化的工作。
隨著石化行業(yè)的發(fā)展,我國熱塑性塑料的產量逐年增加,并且已應用到工業(yè)、農業(yè)、建筑業(yè)、城市公用業(yè)的許多領域,對國民經濟的發(fā)展起著非常大的作用,本文主要討論熱塑性塑料的標準化工作。
一、astm與iso塑料標準的主要差異
[ astm和iso都制定了通用熱塑性塑料材料如聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、抗沖擊聚苯乙烯(sb)、苯乙烯-丙烯腈(san)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)和熱塑性聚酯(tp)的標準,但兩種標準之間存在較大差異。
1. 材料標準間的差異
iso標準由兩部分組成,第1部分是“命名系統(tǒng)和分類基礎”,第2部分是“試樣制備和性能測定”。
根據導則,iso命名標準中規(guī)定了統(tǒng)一的命名模式,由一個可選的寫作“熱塑性塑料”的說明組和包括標準號和特性項目組的識別組構成。 為了使命名更明確,特性項目組又分成下列五個字符組:
——字符組1:標準規(guī)定的塑料材料的縮寫代號,例如:pe(聚乙烯)、pph(聚丙烯均聚物)等等。
——字符組2:以zui多8個大寫英文字母表示的材料的推薦用途或加工方法[如:b(吹塑),f(薄膜)等]、重要性能、添加劑及其它附加的說 明。
——字符組3:材料特征性能及分檔代號。不同材料的特征性能可能不同,如規(guī)定pe材料特征性能為熔體流動速率和密度。
——字符組4:填料或增強材料及其標稱含量。
——字符組5:特殊需要的附加信息。
熱塑性塑料只要采用這一標準模式命名,就可使用戶方便地了解材料的情況,而不必要去學習每個企業(yè)*的命名規(guī)則。
iso標準的第2部分“試樣制備和性能測定”中規(guī)定了該材料試樣制備方法和條件、試樣形狀和尺寸、試樣狀態(tài)調節(jié)以及試驗的條件。只要按 這部分標準進行試樣制備和性能測定,就可以較為全面地表征材料的性能。
目前iso沒有規(guī)定具體性能指標的塑料產品標準。
astm材料標準(規(guī)范)既規(guī)定了分類命名、材料的試樣制備和性能測定方法,又規(guī)定了重要性能及其指標,但其命名按類(type)、等(class)、種(category)和級(grade)的代碼進行分類,與iso不同。
2. 測試方法間的差異
astm和iso塑料材料通用測試方法在原理上是一致的。但由于它們是基于不同單位制(英制和公制)上的標準體系,使得材料的拉伸、彎曲、沖擊、熱變形溫度等性能測定的結果無可比性。兩種方法的差異可以從數據來源的三個主要方面看出:
(1) 試樣尺寸 兩種方法zui明顯的差別是用于材料力學性能測試的試樣尺寸不同。astm試樣尺寸為165mm×12.7mm×3.2mm,iso試樣尺寸為165mm×10mm×4mm。兩種試樣橫截面積基本相同,分別為40.6mm2和40mm2,僅相差1.5%。但兩種試樣厚度之差非常明顯,相差20%。
(2) 試樣制備 試樣制備是塑料測試中zui關健的因素。astm和iso方法規(guī)定的塑料材料試樣制備的推薦條件有所不同,以pp材料為例,兩標準雖然熔體溫度的規(guī)定基本一致,但模具溫度相差很大。此外,iso規(guī)定試樣必須在型腔對稱并使用端澆口的模具中制備。此規(guī)定使iso試樣具有較高的重復再現性,取向一致,并且減少了試樣制備對zui終結果的影響,有利于得到可*的具有重復再現性的、可比的數據。
(3) 測試儀器和試驗條件 兩種方法在許多測試項目上使用的儀器配件尺寸及試驗條件等不同。如測定材料(三點負荷)彎曲性能時的支座及壓頭半徑,iso規(guī)定為5.0mm,而astm為3.2mm,試驗速度iso規(guī)定為2.0mm/min,而astm為5mm/min;又如測定熱變形 溫度的試樣支架跨度,iso規(guī)定為100mm(側向)和64mm(貫層向)兩種,而astm僅有100mm一種。
二、astm塑料標準向iso/iec轉化工作的近況
隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,樹脂或改性塑料已廣泛應用于醫(yī)療、建材及汽車等行業(yè)。在美國,許多用戶,特別是三大汽車制造企業(yè)——克萊斯勒、福特和通用公司,為某種用途選擇材料時,希望得到具有可*性與可比性的數據,這些用戶已認識到,要減少原材料的消耗以及進行雙重試驗(分別采用iso和astm標準試驗)對精力和財力的消耗,唯有加快向iso/iec標準轉化的步伐。因此,幾年前astm就已經開始了向iso/iec轉化的工作。
1. 1994年12月,astm d20塑料委員會即了一個專門的責任機構來制定協(xié)調一致的政策,使各分委員會的轉化工作增加協(xié)調性,并且轉化工作已不于在astm的每一標準后附上iso相對應的說明。
2. 1995年以來,astm制定、修訂了多項采用iso標準的astm標準,如1996年發(fā)布了astm d1999《貿易用試樣和試驗參數的選擇指南》,該標準致力于提出用于貿易的以iso試驗方法為基礎的試樣和試驗參數。
3. 1996年,astm d 20塑料委員會提出了其“統(tǒng)一化”進程,即:
(1) 將iso文件作為等同的astm文件投票;
(2) 在astm文件內作為一個單獨的步驟增加iso文件;
(3) 需要時,將astm標準分為兩個標準,使標準盡量接近iso標準;
(4) 當技術上的差異不能解決時,在d 20.61分委員會范圍內按提供的事實和數據對所提建議的修改案進行投票,將它作為一個新的方案(np)或補充草案(dam)。
從近年astm標準的動態(tài)也可看出其向iso/iec轉化的情況。如astm直接采用iso標準制定了注塑試樣制備(astm d5939-96,astm d5940-96)、拉伸性能(astm d5937-96、astm d5938-96)、彎曲性能(astm d5943-96)、簡支梁沖擊強度(astm d5941-96)、懸臂梁沖擊強度(astm d5942-96)等一批新標準。這些標準在技術上與采用的iso標準是一致的。
另外,astm還制定了一批采用iso測試方法的材料規(guī)范,如pp材料規(guī)范(astm d5857-96)、abs材料規(guī)范(astm d4673-96)、熱塑性聚酯材料規(guī)范(astm d5927-96)等。由于用戶的需要和標準轉化的過程性,新標準與基于astm方法的老標準同時為現行標準。
三、我國塑料標準概況
1. 材料標準
我國在“七五”至“八五”期間采用相應的iso標準制定了pe、pp、ps、sb、san、abs等樹脂的命名國家標準(gb)或行業(yè)標準(sh)。由于iso標準的修訂,使我國部分現行標準與iso標準存在差異,如新修訂的iso標準規(guī)定pp材料命名的特征性能為熔體流動速率、拉伸彈性模量和簡支梁缺口沖擊強度,而我國現行國標為等規(guī)指數、熔體流動速率。
目前ps命名國家標準經修訂已經發(fā)布(gb 6594-1997),pe命名標準的修訂工作已基本完成,新標準即將發(fā)布。
我國目前尚未制定材料試樣制備和性能測定標準。
2. 產品標準
我國在制定樹脂命名標準的同時,根據我國國情還制定了各樹脂的產品標準。但各標準中試樣制備方法與iso差異較大,性能測定項目的設置也遠比iso材料標準第2部分:試樣制備和性能測定的規(guī)定少得多。
現行產品標準已經多年未修訂,已不適應目前市場發(fā)展的要求。
3. 試驗方法標準
我國塑料樹脂通用測試方法標準基本上是采用iso標準制定的,但由于修訂不及時,目前許多標準已與iso標準存在較大差異。
我國塑料樹脂的生產企業(yè)引進生產裝置時,樹脂產品的試驗方法全部是采用astm方法標準。
四、對我國塑料行業(yè)采標工作的建議
當前,在世界范圍內采用標準作為統(tǒng)一標準已成定勢,我國塑料樹脂有關單位應積極開展向iso標準轉化的工作,以提高國內樹脂產品質量,增強產品的市場競爭力。為此,對我國塑料標準化工作提出如下建議:
(1) 塑料通用測試方法是其它標準的基礎,因此應按照iso標準,加快修訂我國標準的步伐。
(2) 應加快我國塑料樹脂試樣制備和性能測定標準的制定工作,為今后盡快修訂我國產品標準奠定基礎。
(3) 各塑料樹脂生產企業(yè)應抓緊時間,作好向iso標準轉化的工作。對由于引進儀器的原因,使目前部分實驗室的部分試驗儀器不能滿足iso試驗方法要求的,應加工符合iso方法的儀器配件,為本單位開展向iso標準轉化工作提供儀器保證。
(4) 新建、擴建裝置及引進新牌號時,應要求供應方提供符合iso試驗方法的性能數據。注塑試樣模具應選取符合gb 17037.1-1997(該標準等同采用iso 294-1∶1997)規(guī)定的模具。
(5) 各塑料樹脂生產企業(yè)在今后一段時間內,應分別按iso和astm試驗方法標準積累自己產品性能的數據,以便從報告astm數據向報告iso數據過渡。