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你知道引起土工合成材料老化的原因吗?

时间:2022-07-11点击次数:89信息来源:

土工合成材料的老化是指在生产、加工和使用过程中,由于环境的影响,材料性能逐渐恶化。

土工合成材料老化的外部因素可分为物理、化学和生物,主要包括阳光、氧气、热、水、工业有害气体和废物、微生物、机械损伤等。

在老化的各种因素中,阳光的辐射起着较重要的作用。阳光下的紫外线能量很大,可以切断许多聚合物的分子链或引起氧化反应。各种聚合物材料暴露在阳光下,聚丙烯和聚乙烯老化较快,其次是聚酰胺、聚乙烯醇(维尼纶)和聚氯乙烯,其次是聚酯和聚丙烯腈(腈纶)较慢。白色和浅色老化快,深色和黑色老化慢。光氧化和热氧化反应通常在材料表面进行。首先,表面聚合物老化,随着时间的推移逐渐向内发展。因此,细纤维的薄织物和扁丝织物表面积大,老化快;粗纤维或厚织物老化慢。一些试验表明,白色聚丙烯轻型无纺布(150gm2)在户外暴露8周后,握持强度下降了50%以上,有些织物在不到半年的时间里变脆,甚至失去了强度。黑色聚丙烯单丝纺织品(175-260g/m2)灰色涤纶 无纺织物(150-270gm)暴露在户外近一年,强度下降不到5%。

添加剂在抗衰老方面起着重要作用。例如,纯聚丙烯不能在室外使用,因为碳原子上有容易移动的氢原子。一些添加剂,如水杨酸苯酯和碳黑,具有吸收紫外线的作用,碳黑也具有屏蔽作用。同时,碳黑中有许多自由电子,可以防止聚合物的降解。当土工合成材料被覆盖(如埋在土壤中)时,老化速度要慢得多,这已被大量工程实践证实。

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