【CMA/CNAS资质】聚烯烃管材炭黑分散度测定 GB/T 18251-2019

一、标准基础信息

项目内容

标准号	GB/T 18251-2019
中文名称	聚烯烃管材、管件和混配料中颜料或炭黑分散度的测定
英文名称	Method for the assessment of the degree of pigment or carbon blackdispersion in polyolefin pipes, fittings and compounds
发布日期	2019-08-30
实施日期	2020-03-01
标准状态	现行有效（2026年1月8日复审结论：继续有效）-1
ICS分类号	83.140.30（塑料管、配件和阀门）
CCS分类号	G33（塑料型材）
采标情况	修改采用 ISO18553:2002-1
代替标准	全部代替 GB/T 18251-2000
归口单位	全国塑料制品标准化技术委员会塑料管材、管件及阀门分会（TC48/SC3）-1
主管部门	中国轻工业联合会-1
起草单位	中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、山东胜邦塑胶有限公司、亚大集团公司、北京北化高科新技术股份有限公司、北京建筑材料检验研究院有限公司（国家节水器具产品质量监督检验中心）、北京燕山石化高科技术有限责任公司、上海白蝶管业科技股份有限公司、北京工商大学（轻工业塑料加工应用研究所）-1
主要起草人	卢晓英、景发岐、李瑜、王宁、李筱竹、李君、杜斌、唐辉、徐海云-1
适用范围	适用于聚烯烃管材、管件和混配料中颜料或炭黑粒子和粒团的尺寸和分散度的测定。测定炭黑时，适用于炭黑质量分数小于3% 的聚烯烃管材、管件和混配料-2-4-6

二、检测服务简介

化学工业合成材料老化质量监督检验中心是获得CMA/CNAS双资质认证的检测机构。本中心依据GB/T18251-2019《聚烯烃管材、管件和混配料中颜料或炭黑分散度的测定》标准，提供聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等聚烯烃管材及原料的炭黑/颜料分散度检测服务，出具全国认可的检测报告。

炭黑分散度是评价聚烯烃管材（特别是燃气管道、给水管道）质量的关键指标之一。炭黑在聚烯烃管材中主要起紫外线屏蔽剂和光老化稳定剂的作用，能够显著提高管材的耐候性和使用寿命。炭黑分散不良会导致局部抗紫外线能力下降，加速管材老化开裂，严重影响管材的长期使用性能和安全性。通过测定炭黑粒子和粒团的尺寸及分散度，可以直观评价材料的混合均匀性和产品质量。

适用材料典型产品

聚烯烃管材	PE燃气管、PE给水管、PP-R管、PE-RT管
聚烯烃管件	电熔管件、热熔管件、注塑管件
聚烯烃混配料	PE管材料、PP管材料、黑色母粒
炭黑含量要求	炭黑质量分数 小于3%-2-4-6

三、测试原理

试验原理：采用压片法或切片法制备试样，在显微镜下观察聚烯烃管材、管件或混配料中颜料或炭黑粒子和粒团的尺寸，与标准等级表相比确定分散等级。分散等级由六个试样的平均值来确定。

两种试样制备方法：

方法适用范围操作要点

压片法（仲裁法）	所有类型样品	用小刀沿产品的不同轴线在不同部位切取六个试样，每个试样0.25mg±0.05mg，在载玻片上加热压平至厚度均匀-5
切片法	可切片的样品	使用切片机切取规定厚度的薄片

试样厚度要求：

炭黑分散测定：标准规定试样厚度为 25μm ±10μm，但实际检测中发现能用于试验的有效试样厚度通常小于 10μm-5

颜料分散测定：试样厚度至少为 60μm

厚度测量方法：标准中未规定厚度的具体测量方法，建议采用显微镜测量法-5

四、核心技术参数

检测项目标准规定参数本中心实测能力

炭黑含量适用范围	< 3%（质量分数）-2-4-6	0.1%～3.0%
颜料含量适用范围	无明确限制	按标准执行
试样数量	沿不同轴线不同部位切取 6个试样-5	严格执行
试样质量（压片法）	0.25mg ± 0.05mg-5	至0.01mg
炭黑试样厚度	标准：25μm ± 10μm 实际有效：<10μm-5	控制
颜料试样厚度	≥60μm	控制
分散等级	按标准等级表评定	6个试样平均值
显微镜放大倍数	按标准要求	100×～500×
观察视场	多个代表性视场	确保统计有效性

主要检测设备：

研究级显微镜（带高清晰度成像系统）

精密加热压片装置（温度150℃～210℃可控）

精密切片机（支持低温冷冻切片）

高精度分析天平（精度0.01mg）

炭黑分散度图像分析软件（自动评级）

标准等级对比图

五、试样制备要求

项目要求

取样位置	沿产品的不同轴线在不同部位切取试样-5
试样数量	6个试样
压片法（仲裁法）	加热温度150℃～210℃-5
切片法	可使用正方形试样，幅宽 4mm-5
切片难题解决	如材料较硬无法切到指定厚度，可采用低温冷冻后再切样的办法解决-5
样品状态	表面平整、无污染、具有代表性

六、应用领域

聚烯烃管材炭黑分散度检测广泛应用于以下领域：

应用领域检测目的典型产品

燃气管道	验证炭黑分散度是否符合GB 15558系列标准要求	PE100燃气管、PE80燃气管
给水管道	控制管材耐候性能，保证室外使用寿命	PE给水管、PE灌溉管
排水管道	保证埋地管材的长期耐老化性能	PE双壁波纹管、PE缠绕管
管件生产	监控注塑管件的炭黑分散性和含量	电熔管件、热熔管件
混配料生产	验证炭黑母料分散效果	PE燃气管专用料、黑色母
产品质量认证	配合产品型式试验，满足市场准入要求	燃气管道认证、水务集团入围
失效分析	研究管材过早开裂的微观原因	老化失效管材分析

七、常见问题解答

Q1：为什么聚烯烃管材中炭黑分散度很重要？

A：炭黑在聚烯烃管材中主要起紫外线屏蔽剂和光老化稳定剂的作用，能够有效吸收和屏蔽紫外线，防止管材光老化开裂。炭黑含量不足会导致护套耐候性下降，但即使含量达标，分散不良同样会导致局部抗紫外线能力下降，加速局部老化开裂。因此，炭黑分散度是评价管材长期使用性能的关键指标。

Q2：本标准适用于哪些材料？炭黑含量有什么限制？

A：本标准适用于聚烯烃管材、管件和混配料。测定炭黑时，本标准适用于炭黑质量分数小于3% 的聚烯烃管材、管件和混配料-2-4-6。对于炭黑含量超过3%的材料，本标准可能不适用。

Q3：压片法和切片法有什么区别？如何选择？

A：压片法是仲裁法，适用于所有类型样品，通过加热使样品熔融压平，操作相对简单，但可能改变炭黑原始分布状态；切片法更接近真实状态，但制样难度大，特别是对于较硬的材料-5。仲裁检验时应采用压片法。对于切片困难的硬质材料，可采用低温冷冻后再切样的办法-5。

Q4：试样厚度对测试结果有什么影响？

A：试样厚度直接影响观察效果。标准规定炭黑分散试样厚度为25μm±10μm，但实际检测中发现能用于试验的有效试样厚度通常小于10μm-5。过厚会导致炭黑粒子重叠，难以准确观察；过薄则可能破坏炭黑团聚体结构。本中心配备精密切片机和厚度测量系统，确保试样厚度满足测试要求。

Q5：测试结果如何评定？

A：分散等级由六个试样的等级平均值来确定。在显微镜下观察粒子和粒团的尺寸，与标准等级表对比确定分散等级。通过图像分析软件可对图像上的炭黑粒子进行自动测定并评出等级。

Q6：本标准与ISO 18553有什么关系？

A：GB/T 18251-2019修改采用ISO 18553:2002-1。目前ISO18553已有2025年新版发布-8，本中心将持续跟踪更新动态。

Q7：标准是否有更新计划？

A：根据全国标准信息公共服务平台信息，本标准已于2026年1月8日完成复审，复审结论为继续有效-1，目前为现行有效标准。

八、为什么选择我们？

1. 资质：CMA/CNAS双资质认可，检测报告，可用于燃气管道认证、水务集团入围、质量仲裁

2. 设备先进：配备研究级显微镜、高清晰度成像系统、精密切片机、加热压片装置，满足压片法和切片法两种试样制备要求

3. 专业团队：长期从事聚烯烃管材性能测试研究，熟悉炭黑分散度与管材耐老化性能的相关性

4. 标准理解：深刻理解GB/T 18251-2019与ISO18553的技术对应关系，测试结果国际互认

5. 技术能力：针对实际检测中的厚度控制难题，本中心采用显微镜测量法控制试样厚度，确保测试结果准确可靠

6. 配套服务：可同时提供炭黑含量（GB/T13021）、氧化诱导期（GB/T 19466.6）、静液压强度（GB/T 6111）等全套管材性能测试服务

7. 标准动态跟踪：实时关注ISO18553更新动态，确保检测服务的先进性

九、送样要求

项目要求

样品类型	聚烯烃管材、管件、混配料（粒料）
样品量	管材/管件：提供≥200mm长管段或至少3个管件 混配料：提供≥500g粒料
试样数量	需制备 6个 有效试样，建议提供充足原料
样品状态	清洁、干燥、无污染
材料信息	提供材料类型（PE/PP等）、牌号、标称炭黑含量（如有）、生产日期
检测周期	7-10个工作日出具报告

十、联系方式

化学工业合成材料老化质量监督检验中心

如需咨询或送检，欢迎联系本中心技术团队。我们将根据您的材料特性和应用需求，设计专业的炭黑分散度测试方案。

温馨提示：GB/T18251-2019已于2026年1月经复审确认继续有效。本中心可提供压片法和切片法两种测试服务，满足聚烯烃管材、管件及混配料的炭黑/颜料分散度测定需求。炭黑分散度是评价管材耐候性能和长期使用寿命的关键指标，欢迎来电咨询！