美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(NIST)已開發(fā)出一種加強(qiáng)型化學(xué)顯微術(shù)，可從細(xì)部顯示混合聚合物內(nèi)各個(gè)分子間的交互作用。該技術(shù)有望在估算聚乙烯管和接頭的生命周期上發(fā)揮作用。
盡管聚乙烯水管的預(yù)計(jì)使用壽命最長(zhǎng)為100年，但現(xiàn)有的測(cè)試無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)在現(xiàn)場(chǎng)條件下的使用壽命，特別是對(duì)熔融接頭。水管主要采用高密度和線性低密度聚乙烯混合制成。
材料科學(xué)家Young Jong Lee說(shuō)，這種組合提高了聚合物的堅(jiān)硬度、強(qiáng)度和抗斷裂性，但截至目前，我們還無(wú)法準(zhǔn)確知曉這種相互作用的具體原理。
HDPE和LLDPE在化學(xué)性質(zhì)上十分相近，因此一直以來(lái)都無(wú)法通過(guò)X射線或掃描型電子顯微鏡來(lái)加以區(qū)分。NIST的BCARS部門(全稱為寬帶相干反斯托克斯拉曼散射顯微術(shù))采用兩種激光來(lái)分析與每種分子的不同振動(dòng)模式相關(guān)的頻率。
通過(guò)控制光偏振，該技術(shù)能更細(xì)致地顯示聚合物中分子的局部晶向。例如，圖片會(huì)顯示部分結(jié)晶形成微觀球形區(qū)域，且LLDPE更向中央部分靠攏。
Lee說(shuō)：“這是一種快速的三維化學(xué)成像技術(shù)，對(duì)于研究聚合物材料的微觀結(jié)構(gòu)尤為有效。”該團(tuán)隊(duì)目前在使用寬帶相干反斯托克斯拉曼散射顯微術(shù)來(lái)尋找聚乙烯管的微觀結(jié)構(gòu)和變形及熱熔融特征之間的關(guān)系。
