Aký vplyv má starnutie materiálu na výkon tvarov vlákien HDPE

Fotooxidačná degradácia materiálov je jednou z hlavných príčin degradácie výkonu. V molekulárnom reťazci polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE) sú metylénové skupiny náchylné na reťazové štiepkové reakcie pri pôsobení ultrafialového žiarenia. Keď je ultrafialové svetlo s vlnovou dĺžkou 290 až 400 nanometrov neustále ožiarené, na povrchu materiálu sa vytvorí veľké množstvo oxidačných produktov, ako sú karbonyl a hydroxylové skupiny. Tento fotooxidačný efekt je obzvlášť významný pri scenároch outdoorových režijných nákladov. Experimentálne údaje ukazujú, že po šiestich mesiacoch vystavenia prostredia s ultrafialovou intenzitou 300 mikrovod na štvorcový centimeter môže účinnosť nárazu vonkajšej steny kĺbu klesnúť o viac ako 40%. Hromadenie oxidačných produktov nielen zmení povrchovú morfológiu materiálu, ale tiež vytvorí sieť mikrokraku, čím poskytne kanál na prenikanie média a nakoniec povedie k zlyhaniu spojovacieho tesnenia.

V podmienkach vysokej teploty je obzvlášť zrejmý účinok starnutia tepelného oxidácie. Keď prevádzková teplota systému presahuje 60 stupňov Celzia, rýchlosť voľnej radikálnej reakcie v molekulovom reťazci HDPE sa exponenciálne zvyšuje, čo zase vedie k rozšíreniu distribúcie molekulovej hmotnosti materiálu a zníženiu kryštality. Toto termodynamické poškodenie je obzvlášť výrazné v systémoch chemických potrubí.

Erózia chemických médií je tiež dôležitým faktorom pri urýchľovaní starnutia materiálu. V priemyselnom prostredí obsahujúcom chloridové ióny (CL⁻) zvýši chlorickú reakciu molekulárneho reťazca HDPE. Keď koncentrácia Cl⁻ v médiu presahuje 50 ppm, odpor kĺbu kĺbu (ESCR) kĺbu môže znížiť rýchlosť 3 -násobku pri normálnej teplote a tlaku. Pobrežná čistiarňa odpadových vôd používala bežné závitové kĺby HDPE na ošetrenie odpadovej vody zo soľnej plochy. Po iba 18 mesiacoch prevádzky došlo k úniku dávky. Inšpekcia zistila, že na vnútornej stene kĺbu sa vytvorili jamy s jamami s hĺbkou 0,2 mm.

Fenomén praskania environmentálneho stresu (ESC) je typickým prejavom spojenia starnutia materiálu a stresu. Keď potrubný systém transportuje médium obsahujúce povrchovo aktívne látky, molekulárny reťazec HDPE je náchylný k šíreniu trhliny pri pôsobení nepretržitého napätia. Experimenty ukazujú, že v 0,5% roztoku dodecylsulfátu sodného je rýchlosť rastu trhlín závitového kĺbu vystavená vnútornému tlaku 0,8 MPa o dva rády vyššiu ako veľkosť média čistej vody. Tento typ praskania environmentálneho stresu je obzvlášť nebezpečný v zakopaných potrubiach. Napríklad plynové potrubie v určitom meste utrpelo katastrofické prasknutie jeho kĺbu po piatich rokoch prevádzky v dôsledku nerovnováhy v tlaku na strane pôdy.