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專業知識透露土工膜老化機理及影響因素

返回列表 來源:土工膜土工布供應商 浏覽: 发布日期:2019-07-04 10:13:21【
土工膜是一種土工合成材料。在水利工程中,複合土工膜的抗滲性阻擋了漏水通道。高密度聚乙烯(HDPE) 土工膜滲透性低,廣泛應用于垃圾填埋場的底部防滲結構。
一般土工合成材料的老化本质是高分子聚合物的老化反应过程。自然环境中的阳光、水、氧气、热等会促使聚合物产生“老化”,即聚合物降解的化学过程。聚合物降解的实质是: 断链、交联、分子链结构改变、侧基改变及其组合效应,并经历以下阶段: 链的引发、链的增加、链的支化、链的终止,最终变成降解与交联并存的惰性产物,导致土工合成材料丧失或部分丧失使用功能。
光氧老化的本質是在紫外線作用下,聚合物分子結構的雙鍵首先裂解成自由基,然後迅速與氧結合形成氫過氧化物,加速聚合物高分子鏈的裂解和交聯反應,最終得到降解與交聯共存的惰性産物,使材料的性能大幅下降。
埋藏條件下的土工合成材料的熱氧老化機理是大分子積蓄足夠的能量引發鏈式反應,使得分子鍵斷裂,破壞纖維的力學性能。
應力老化分爲化學老化和物理老化。在化學老化中,應力不直接破壞分子鍵,而是通過改變聚合物的鍵長或鍵角來降低鍵段的活化能,提高大分子鍵的活性,從而消耗很少的能量使反應發生。物理老化是指高分子材料在長期應力作用下,其化學組成和基本結構保持不變,但力學性能卻發生明顯變化。
土工膜的氧化降解过程,主要分为三个阶段: 抗氧化剂消耗过程。抗氧化剂与自由基和烷基过氧自由基等物质发生化学反应,或以物理运移、萃取、冲洗及蒸发等方式损耗,土工膜的机械性能不变。氧化降解诱导过程。土工膜的分子组成变化显著,而机械性能不变。氧化降解期。早期主要发生物理作用,工程性能变化不明显,后期转为化学作用,以断链作用为主,分子量减少,工程性能衰退。
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