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青岛土工膜氧化作用

时间:2017-08-14 18:32   作者:青岛梦想材料 点击:
青岛土工膜氧化作用
在老化的各种因素中,太阳光的辐射起着最重要的影响,阳光中的紫外线具有很大的能量,能够切断许多聚合物的分子链,或引起氧化反应。为研究各种材料的氧化性能,通常采用自然氧化试验和人工氧化试验两种,试验的结果可以用老化系数K来表示 式中fo -老化前的性能指标(如抗拉强度和伸长率等);
,——老化后的性能指标。
自然氧化试验主要有大气氧化试验、埋地试验、海水浸渍试验等。其中以大气氧化试验最为普遍,即将试样放在户外曝晒,曝晒时可改变试样与水平面的倾角,或与阳光的夹角,例如呈00、450、900等,曝晒的时间根据需要选定。
人工氧化试验有多种,主要的一种是利用气候箱进行加速氧化试验。气候箱可以模拟光、温度、湿度、降雨等多种气候条件。人工氧化的速度一般比大气氧化快5~6倍,有的快十多倍甚至数十倍,人工氧化试验可以研究某种气候条件单独作用的影响,需要周期短,但气候箱所模拟的条件与自然条件总有一定的差距,不如大气氧化试验直接可靠。
各种聚合物材料暴露在阳光中,以聚丙烯、聚乙烯氧化速度最快,聚酰胺、聚乙烯醇(维尼纶)和聚氯乙烯次之,聚酯和聚丙烯腈(腈纶)最慢。白色和浅色的氧化快,深色和黑色的氧化慢。光氧化和热氧化反应一般是在材料的表面进行的,首先引起表面高分子聚合物的老化,并随着时间逐步向内层发展。因此,细纤维的薄型织物、扁丝织物,其表面积大,老化快;粗纤维或厚的织物老化慢。一些试验表明,白色聚丙烯轻型无纺织物( 150g/mz)在室外曝晒八个星期,握持强度下降50%以上,有的织物不到半年就变脆了,以至强度丧失殆尽。而黑色聚丙烯单丝有纺织物(175~260g/m2)及灰色涤纶针刺无纺织物(150—270g/m2)曝晒在室外接近一年,强度下降不到5%。
添加剂对抗老化起着重要的作用,例如,纯净的聚丙烯因碳原子上存在着易于迁移的氢原子,不能在室外使用。一些添加剂,如水杨酸苯酯和炭黑具有吸收
紫外线的作用,炭黑还起到遮蔽作用,同时炭黑中具有许多自由电子,可阻止聚合物的降解。国内早已研制出防老化聚丙烯产品,其老化寿命达到普通聚丙烯的20倍。
土工合成材料在有覆盖的情况下(如埋在土中),老化的速度要缓慢得多。1958年在美国佛罗里达州海岸护坡工程中使用的聚氯乙烯有纺织物,27年后取样检查,性能仍十分良好。法国对一些应用土工织物的代表性工程,如土堤、坝坡护面、排水系统、路基垫层进行观测研究,十多年来,使用良好,并仍能较好地发挥应有的作用。取出的试样,无论是强度还是伸长率都未显示出有超过30%的损失率,而这种降低的原因仅10%~15%归咎于环境长期老化的作用,其余的部分是由于施工的机械应力所致。因此,土工合成材料是可以在永久性工程中加以应用的,当然更长期的检验也是必要的。
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