Область применения
ГОСТ 16338-85 распространяется на полиэтилен низкого давления высокой плотности, получаемый суспензионным и газофазным методами полимеризации этилена при низком давлении на комплексных металлоорганических катализаторах.
Стандарт устанавливает требования к полиэтилену, изготовляемому для нужд народного хозяйства и поставки на экспорт. Документ не распространяется на композиции полиэтилена для кабельной промышленности.
Типы, марки и классификация
Стандарт различает два основных типа материала:
- суспензионный полиэтилен — выпускается без добавок в виде базовых марок и в виде композиций со стабилизаторами, красителями и другими добавками;
- газофазный полиэтилен — выпускается в виде композиций со стабилизаторами.
Основные марки полиэтилена
| Суспензионный полиэтилен | Газофазный полиэтилен |
|---|---|
| 20108-001 | 271-70, 276-83 |
| 20208-002 | 271-82, 276-84 |
| 20308-005 | 271-83, 276-85 |
| 20408-007 | 273-71, 276-95 |
| 20508-007 | 273-73, 277-73 |
| 20608-012 | 273-79, 277-75 |
| 20708-016 | 273-80, 277-83 |
| 20808-024 | 273-81, 277-84 |
| 20908-040 | 276-73, 277-85 |
| 21008-075 | 276-75, 277-95 |
Для суспензионного полиэтилена в таблице указаны только базовые марки, на основе которых выпускают композиции по рецептурам добавок. Марка 273-79 модифицирована альфа-бутиленом.
Рецептуры добавок и свойства композиций
Свойства композиций определяются рецептурой добавок.
| Рецептура | Тип добавки | Основное свойство композиции |
|---|---|---|
| 01 | Антикоррозионная добавка | Нестабилизированная, неокрашенная |
| 03 | Светостабилизатор, антикоррозионная добавка | Повышенная стойкость к фотоокислительному старению, черный цвет |
| 04 | Термостабилизатор, антикоррозионная добавка | Стойкость к термоокислительному старению, слабоокрашенная |
| 07 | Термостабилизатор, антикоррозионная добавка | Повышенная стойкость к термоокислительному старению |
| 11 | Термостабилизатор, светостабилизатор, антикоррозионная добавка | Повышенная стойкость к термо- и фотоокислительному старению, черный цвет |
| 12 | То же | Повышенная стойкость к термо- и фотоокислительному старению, черный цвет |
| 15 | Термостабилизатор, антикоррозионная добавка | Розовый цвет с переходом на свету в серый |
| 17 | Термостабилизатор, светостабилизатор, антикоррозионная добавка | Стойкость к термо- и фотоокислительному старению, слабоокрашенная |
| 20 | То же | Стойкость к термоокислительному старению и повышенная стойкость к фотоокислительному старению, черный цвет |
| 23 | То же | Повышенная стойкость к термо- и фотоокислительному старению, черный цвет |
| 70–95 | Термостабилизаторы и термо-/светостабилизаторы | Композиции газофазного полиэтилена для переработки и эксплуатации, неокрашенные, слабоокрашенные или черные |
Обозначение марок и композиций
Обозначение базовой марки состоит из слова «полиэтилен», восьми цифр и обозначения стандарта.
- первая цифра 2 — полиэтилен низкого давления;
- следующие две цифры — порядковый номер марки;
- четвертая цифра — степень гомогенизации, для данного стандарта это 0, то есть усреднение холодным смешением;
- пятая цифра — группа плотности;
- цифры после тире — десятикратное среднее значение показателя текучести расплава.
Группы плотности
| Группа | Диапазон плотности, г/см³ |
|---|---|
| 6 | 0,931–0,939 |
| 7 | 0,940–0,947 |
| 8 | 0,948–0,959 |
| 9 | 0,960–0,970 |
Примеры обозначения
- Полиэтилен 21008-075 ГОСТ 16338-85
- Полиэтилен 210-04 ГОСТ 16338-85
- Полиэтилен 271-70 ГОСТ 16338-85
- Полиэтилен 210, красный рец. 101 ГОСТ 16338-85
- Полиэтилен 210-04, красный рец. 101 ГОСТ 16338-85
При заказе после обозначения марки указывают сорт. Для электротехнических изделий, изделий для контакта с пищевыми продуктами, питьевой водой, косметическими и лекарственными препаратами, игрушек и полиэтилена длительного хранения дополнительно указывают назначение.
Основные размеры и параметры
| Параметр | Требование | Примечание |
|---|---|---|
| Форма выпуска базовых марок суспензионного ПНД | Порошок | Без добавок |
| Форма выпуска композиций | Гранулы | Суспензионные и газофазные композиции |
| Размер гранул | 2–5 мм | В любом направлении |
| Гранулы менее 2 мм | Не более 0,5 % | Допускаются |
| Гранулы свыше 5 до 8 мм | Не более 0,5 % | Допускаются |
| Масса продукта в мешке | 20,0 ± 0,3 кг или 25,0 ± 0,3 кг | Допускаются отдельные отклонения для 10 % мест партии |
| Масса в контейнере | 200 ± 3; 350 ± 5; 500 ± 7,5; 1000 ± 15 кг | Для мягких контейнеров |
| Температура хранения | Не выше 25 °С | Для обеспечения гарантийного срока |
| Относительная влажность хранения | 40 %–80 % | Нормируемые условия хранения |
Основные показатели качества
Для суспензионного полиэтилена и композиций нормируются:
- плотность;
- показатель текучести расплава;
- разброс показателя текучести расплава в партии;
- количество включений;
- массовая доля золы;
- массовая доля летучих веществ.
Для газофазных композиций дополнительно нормируются:
- предел текучести при растяжении;
- прочность при разрыве;
- относительное удлинение при разрыве;
- отношение ПТР21,6/ПТР5.
Примеры нормируемых значений для суспензионных марок
| Марка | Плотность, г/см³ | ПТР, г/10 мин | Зола, %, не более | Летучие вещества, %, не более |
|---|---|---|---|---|
| 20108-001 | 0,949–0,953 | До 0,1 | 0,025 / 0,050 | 0,15 / 0,25 |
| 20308-005 | 0,949–0,953 | 0,3–0,6 | 0,025 / 0,050 | 0,15 / 0,25 |
| 20608-012 | 0,949–0,954 | 0,9–1,5 | 0,025 / 0,050 | 0,15 / 0,25 |
| 20908-040 | 0,949–0,955 | 3,0–5,0 | 0,025 / 0,050 | 0,15 / 0,25 |
| 21008-075 | 0,949–0,955 | 5,0–10,0 | 0,025 / 0,050 | 0,15 / 0,25 |
В ячейках с двумя значениями показатели приведены для первого и второго сорта соответственно.
Примеры нормируемых значений для газофазных марок
| Марка | Плотность, г/см³ | ПТР, г/10 мин | Предел текучести, МПа, не менее | Относительное удлинение, %, не менее |
|---|---|---|---|---|
| 271-70 | 0,950–0,955 | 0,45–0,65 | 22,6 | 700 |
| 273-71 | 0,957–0,964 | 0,30–0,50 | 21,6 | 700 |
| 276-73 | 0,958–0,963 | 2,6–3,2 | 25,5 | 700 |
| 277-73 | 0,958–0,964 | 17,0–25,0 | Не нормируют | Не нормируют |
Специальные требования к композициям
Для отдельных рецептур композиций дополнительно нормируются:
- стойкость к термоокислительному старению;
- содержание сажи;
- тип распределения сажи;
- стойкость к растрескиванию.
Нормируемые показатели по рецептурам
| Показатель | Типичные нормы | Примечание |
|---|---|---|
| Стойкость к термоокислительному старению | 6–10 ч | В зависимости от марки и рецептуры |
| Содержание сажи для рецептуры 11 | 0,50 ± 0,075 % | Для суспензионных композиций |
| Содержание сажи для рецептуры 03 | 1,50 ± 0,225 % | Для суспензионных композиций |
| Содержание сажи для рецептур 12, 20, 23 | 2,00 ± 0,30 % | Для суспензионных композиций |
| Содержание сажи для газофазных композиций 273-71, 273-79, 273-80, 276-75 | 2,50 ± 0,25 % | Нормируется не для всех марок |
| Тип распределения сажи | I–II | III тип не допускается |
Электрические показатели
Для электротехнических композиций нормируются диэлектрические характеристики.
| Показатель | Суспензионный ПНД | Газофазный ПНД |
|---|---|---|
| Тангенс угла диэлектрических потерь при 10⁶ Гц, не более | 0,0005–0,0007 | 0,0002–0,0007 |
| Диэлектрическая проницаемость при 10⁶ Гц, не более | 2,4 | 2,4 |
| Электрическая прочность при толщине 1 мм, кВ/мм, не менее | 40 | 35 |
Рекомендуемые области применения
Стандарт приводит рекомендуемые методы переработки и области применения суспензионного и газофазного полиэтилена.
| Метод переработки | Примеры марок | Рекомендуемое назначение |
|---|---|---|
| Прессование | 20108-001, 20208-002 | Листы, плиты |
| Экструзия | 20308-005, 20408-007, 20508-007, 271-70, 273-79 | Напорные трубы, профильно-погонажные изделия, технические изделия |
| Литье | 20308-005, 20608-012, 20908-040, 276-73, 277-73 | Фитинги, малогабаритные и крупногабаритные технические изделия |
| Выдувание | 20408-007, 20508-007, 20608-012, 20808-024, 276-73, 276-75 | Выдувные изделия вместимостью от 2 до 39 л и более |
| Напыление | 20608-012, 20708-016, 20808-024, 20908-040, 21008-075 | Покрытие различных изделий |
| Экструзия плоскощелевым методом | 20808-024 | Пленка |
| Литье, экструзия | 20908-040, 21008-075 | Электротехнические изделия |
Правила приёмки
Полиэтилен принимают партиями. Партией считают количество полиэтилена одной марки и одного сорта массой не менее 1 т, сопровождаемое одним документом о качестве.
Документ о качестве должен содержать:
- наименование и товарный знак изготовителя;
- условное обозначение полиэтилена и сорт;
- дату изготовления;
- номер партии;
- массу нетто;
- результаты контроля или подтверждение соответствия стандарту.
Периодичность контроля
- размер гранул — один раз в квартал на каждой выпускаемой партии;
- показатель текучести расплава, его разброс, количество включений, зола, летучие вещества — на каждой партии;
- механические свойства — на каждой пятой партии или на каждой партии в зависимости от показателя;
- стойкость к старению, содержание и распределение сажи, стойкость к растрескиванию — один раз в квартал на каждой выпускаемой марке;
- электрические показатели — на каждой партии или один раз в квартал для электротехнических композиций;
- запах и привкус водных вытяжек — один раз в квартал на каждой марке пищевого, медицинского и игрушечного назначения.
При неудовлетворительных результатах проводят повторные испытания на удвоенной выборке.
Методы испытаний
Отбор и подготовка проб
Точечные пробы отбирают совком из мешков или щупом из контейнера либо цистерны. Масса объединенной пробы должна быть не менее 1000 г. Для определения разброса ПТР число точечных проб зависит от массы партии: 6, 8, 10 или 15.
Подготовка образцов
Образцы для большинства испытаний вырубают из отпрессованных пластин. Толщина пластин и образцов зависит от контролируемого показателя:
- 1,0 ± 0,1 мм — плотность, механические показатели, электрическая прочность;
- 1,0–1,6 мм — тангенс угла диэлектрических потерь и диэлектрическая проницаемость;
- 3,0 ± 0,3 мм — стойкость к растрескиванию;
- 1,6 ± 0,1 мм — температура хрупкости;
- 2,0 ± 0,2 мм — определение цвета.
Основные методы контроля
| Показатель | Метод |
|---|---|
| Плотность | По ГОСТ 15139 |
| Показатель текучести расплава | По ГОСТ 11645 при 190 °С и нагрузке 49 Н |
| Количество включений | Визуальный контроль по группам включений |
| Массовая доля золы | По ГОСТ 15973 |
| Массовая доля летучих веществ | По ГОСТ 26359 |
| Предел текучести, прочность, удлинение | По ГОСТ 11262 |
| Содержание сажи | По ГОСТ 26311 |
| Тип распределения сажи | Микроскопическое исследование микросрезов |
| Стойкость к растрескиванию | По ГОСТ 13518 |
| Диэлектрические показатели | По ГОСТ 22372 и ГОСТ 6433.3 |
| Фенозан 23 (ирганокс 1010) | Спектрофотометрический метод |
| Запах и привкус водных вытяжек | По ГОСТ 22648 |
Требования безопасности
Полиэтилен при комнатной температуре не выделяет токсичных веществ и не требует специальных мер предосторожности при обычном контакте. Для порошкообразного полиэтилена необходимо использовать средства защиты органов дыхания.
При нагревании свыше 140 °С возможно выделение летучих продуктов термоокислительной деструкции, в том числе формальдегида, ацетальдегида, органических кислот и оксида углерода.
Предельно допустимые концентрации
| Вещество | ПДК, мг/м³ | Класс опасности |
|---|---|---|
| Формальдегид | 0,5 | 2 |
| Ацетальдегид | 5,0 | 3 |
| Оксид углерода | 20,0 | 4 |
| Органические кислоты в пересчете на уксусную кислоту | 5,0 | 3 |
| Аэрозоль полиэтилена | 10,0 | 3 |
Материал является горючим. Температура воспламенения аэрозоля — не менее 280 °С, аэровзвесь взрывоопасна. Оборудование должно быть заземлено, рабочие места снабжают резиновыми ковриками.
Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
Полиэтилен упаковывают в бумажные и полиэтиленовые мешки, а также в мягкие специализированные контейнеры. Транспортная маркировка выполняется по ГОСТ 14192 с манипуляционными знаками «Беречь от влаги» и «Беречь от нагрева».
Маркировка должна содержать:
- наименование и товарный знак изготовителя;
- условное обозначение полиэтилена;
- номер партии;
- дату изготовления;
- массу нетто.
Полиэтилен транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах. Допускается транспортирование гранулированного полиэтилена насыпью в специальных вагонах и контейнерах-цистернах.
Хранят материал в закрытом помещении без прямых солнечных лучей на расстоянии не менее 1 м от нагревательных приборов. Допускается хранение под навесом в контейнерах не более 10 суток.
Гарантии изготовителя
Изготовитель гарантирует соответствие полиэтилена требованиям стандарта при соблюдении условий транспортирования и хранения.
| Вид материала | Гарантийный срок хранения |
|---|---|
| Базовые марки суспензионного полиэтилена | 2 месяца |
| Композиции 201-01, 202-01, 203-01, 204-01, 205-01, 206-01, 207-01, 208-01, 209-01, 210-01, 273-73, 276-73, 276-75, 276-95, 277-75, 277-83, 277-84, 277-85, 277-95, 277-73 | 6 месяцев |
| Композиции с рецептурами 03, 04, 07, 11, 12, 15, 17, 20, 23 и композиции 273-79, 273-80, 276-83, 276-84, 276-85 | 5 лет |
| Композиции 271-70, 271-82, 271-83, 273-71, 273-81 | 6 лет |
Справочные свойства материала
В приложении 5 приведены дополнительные физико-механические, теплофизические и электрические свойства ПНД.
| Показатель | Справочное значение |
|---|---|
| Температура плавления | 125–132 °С |
| Температура размягчения по Вика | 120–125 °С |
| Насыпная плотность гранул | 0,5–0,6 г/см³ |
| Насыпная плотность порошка | 0,20–0,25 г/см³ |
| Водопоглощение за 30 суток | 0,03–0,04 % |
| Удельное объемное электрическое сопротивление | 1 × 10¹⁶ – 1 × 10¹⁷ Ом·см |
| Линейный коэффициент термического расширения | (1,7–2,0) × 10−4 1/°С |