Làm thế nào để lượng chất chống oxy hóa và chất ổn định UV được thêm vào phù hợp HDPE nguồn trên mặt đất ảnh hưởng đến tuổi thọ dịch vụ của nó?

Lượng chất ổn định chất chống oxy hóa và UV được thêm vào Nguồn mặt đất phù hợp với bộ phận hdpe có một tác động quan trọng đến tuổi thọ dịch vụ của nó. Hai chất phụ gia này đóng vai trò bảo vệ trong vật liệu HDPE, tương ứng đáp ứng với sự thoái hóa oxy hóa và tổn thương bức xạ UV đối với các tính chất vật liệu. Sau đây là một phân tích chi tiết:

1. Vai trò và tác động của chất chống oxy hóa
(1) Các chức năng cơ bản của chất chống oxy hóa
HDPE là một polymer phân tử cao dễ bị phản ứng oxy hóa dưới nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc sử dụng lâu dài, gây ra sự lão hóa vật liệu, độ giòn hoặc thậm chí là nứt.
Chất chống oxy hóa trì hoãn sự xuất hiện của các phản ứng oxy hóa bằng cách nắm bắt các gốc tự do hoặc phân hủy các peroxit, do đó kéo dài tuổi thọ của các phụ kiện HDPE.
(2) Tác động của lượng chất chống oxy hóa được thêm vào
Bổ sung thích hợp:
Cải thiện hiệu suất chống lão hóa của vật liệu và mở rộng tuổi thọ dịch vụ của nó trong môi trường nhiệt độ cao hoặc áp suất cao.
Trong các hệ thống bơm nhiệt mặt đất, chất chống oxy hóa có thể ngăn ngừa các đường ống không bị hỏng do stress oxy hóa trong nước nóng lưu hành lâu dài hoặc môi trường bị chôn vùi.
Bổ sung không đủ:
Khả năng chống oxy hóa không đủ của vật liệu có thể dẫn đến lão hóa sớm, đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc áp suất cao.
Trong môi trường ngầm, một lượng oxy trong đất có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa của HDPE và rút ngắn tuổi thọ của các phụ kiện đường ống.
Bổ sung quá mức:
Nó có thể làm cho sự cân bằng hóa học bên trong vật liệu bị phá vỡ, từ đó ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của HDPE (như độ bền kéo hoặc tính linh hoạt).
Chất chống oxy hóa quá mức có thể di chuyển lên bề mặt vật liệu, ảnh hưởng đến khả năng tương thích với các thành phần khác (như con dấu hoặc đầu nối).
(3) Cân nhắc trong các ứng dụng thực tế
Trong các hệ thống bơm nhiệt nguồn mặt đất, các phụ kiện đường ống HDPE thường cần phải chịu được nhiệt độ hoạt động cao (như 40-60 ° C) và áp lực dài hạn, do đó, lượng chất chống oxy hóa được thêm vào cần được tối ưu hóa theo điều kiện sử dụng cụ thể.
Nhìn chung, lượng chất chống oxy hóa được thêm vào là 0,1% -1% tổng trọng lượng của HDPE và tỷ lệ cụ thể phụ thuộc vào yêu cầu thiết kế của nhà sản xuất và tuổi thọ dự kiến.
2. Vai trò và tác động của chất ổn định UV
(1) Các chức năng cơ bản của chất ổn định UV

Khi HDPE tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, các tia cực tím sẽ phá hủy cấu trúc chuỗi phân tử của nó, gây ra bề mặt của vật liệu thành bột, mất màu hoặc thậm chí là vết nứt.
Bộ ổn định UV bảo vệ vật liệu HDPE khỏi thiệt hại UV bằng cách hấp thụ tia UV hoặc ức chế các phản ứng quang hóa.
(2) Hiệu quả của việc bổ sung chất ổn định UV
Bổ sung thích hợp:
Cải thiện đáng kể khả năng chống thời tiết của các phụ kiện ống HDPE, đặc biệt là trong việc xây dựng ngoài trời hoặc tiếp xúc ngắn hạn.
Đối với các hệ thống bơm nhiệt nguồn mặt đất, mặc dù hầu hết các phụ kiện ống HDPE đều được chôn dưới lòng đất, chúng vẫn có thể tiếp xúc với tia UV trong quá trình vận chuyển, lưu trữ hoặc lắp đặt. Lượng chất ổn định UV thích hợp có thể tránh thiệt hại ở các giai đoạn này.
Bổ sung không đủ:
Nếu các phụ kiện đường ống tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trước khi xây dựng, sự xuống cấp bề mặt có thể xảy ra nhanh chóng, ảnh hưởng đến ngoại hình và hiệu suất.
Tiếp xúc lâu dài có thể khiến sức mạnh vật chất giảm và tăng nguy cơ rò rỉ trong hoạt động sau này.
Bổ sung quá mức:
Các chất ổn định UV quá mức có thể di chuyển lên bề mặt của vật liệu và ảnh hưởng đến hiệu suất liên kết của nó với các vật liệu khác.
Tăng chi phí sản xuất, nhưng hiệu quả thực tế của các ứng dụng bị chôn vùi bị hạn chế.
(3) Cân nhắc trong các ứng dụng thực tế
Đối với các phụ kiện ống HDPE trong các hệ thống bơm nhiệt nguồn mặt đất, vì chúng ở dưới lòng đất hầu hết thời gian, nhu cầu về chất ổn định UV là tương đối thấp. Nói chung, một lượng bổ sung 0,2% -0,5% tổng trọng lượng của HDPE có thể đáp ứng nhu cầu phơi nhiễm ngắn hạn.
Nếu một số phụ kiện ống HDPE cần được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong một thời gian dài (chẳng hạn như các đầu nối ở phần mặt đất), cần có hàm lượng ổn định UV cao hơn.
3. Tác dụng hiệp đồng của chất chống oxy hóa và chất ổn định UV
Hiệu ứng hiệp đồng: Chất chống oxy hóa và chất ổn định UV có tác dụng hiệp đồng nhất định trong HDPE. Ví dụ, chất ổn định UV có thể làm giảm sự xuất hiện của các phản ứng quang hóa, trong khi các chất chống oxy hóa ức chế hơn nữa phản ứng chuỗi được bắt đầu bởi các gốc tự do.
Tối ưu hóa toàn diện: Trong sản xuất thực tế, số lượng bổ sung của hai chất phụ gia cần được xem xét toàn diện để đảm bảo sự ổn định lâu dài của các phụ kiện ống HDPE trong các điều kiện môi trường khác nhau.
4. Tác động cụ thể đến cuộc sống dịch vụ
(1) Tác động của chất chống oxy hóa đến cuộc sống phục vụ
Trong các hệ thống bơm nhiệt nguồn mặt đất, chức năng chính của chất chống oxy hóa là trì hoãn sự lão hóa oxy hóa nhiệt và nứt ứng suất. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc bổ sung các chất chống oxy hóa thích hợp có thể kéo dài tuổi thọ dịch vụ của phụ kiện ống HDPE đến hơn 50 năm (trong điều kiện chôn vùi bình thường).
Nếu chất chống oxy hóa không đủ, các phụ kiện ống HDPE có thể cho thấy sự suy giảm hiệu suất đáng kể trong vòng 10-20 năm, đặc biệt là trong môi trường nhiệt độ cao hoặc căng thẳng cao.
(2) Tác dụng của chất ổn định UV đối với cuộc sống phục vụ
Các chất ổn định UV chủ yếu ảnh hưởng đến hiệu suất của các phụ kiện ống HDPE trong quá trình tiếp xúc ngắn hạn. Nếu các phụ kiện đường ống không được bảo vệ đầy đủ trước khi xây dựng, việc thiếu chất ổn định UV có thể gây ra sự suy giảm bề mặt, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng hàn và hiệu suất niêm phong tiếp theo.
Trong môi trường bị chôn vùi, ảnh hưởng của chất ổn định UV đối với tuổi thọ dịch vụ là tương đối nhỏ, nhưng nếu các phụ kiện đường ống cần phải được phơi bày trong một thời gian dài (như phần mặt đất), thì tác dụng của nó sẽ trở nên đáng kể.

Trong sản xuất thực tế, lượng chất chống oxy hóa và chất ổn định UV được thêm vào cần phải được điều chỉnh theo kịch bản ứng dụng cụ thể để đạt được hiệu quả và hiệu suất chi phí tốt nhất.