Ako ovplyvňuje množstvo antioxidantu a stabilizátora UV pridaného do zariadenia HDPE s prílohou HDPE jeho životnosť?

Množstvo antioxidantov a stabilizátora UV Zemný zdroj HDPE má dôležitý vplyv na jeho životnosť. Tieto dva prísady hrajú ochrannú úlohu v materiáloch HDPE, reagujú na oxidačné degradáciu a poškodenie vlastností materiálu UV žiarením. Nasleduje podrobná analýza:

1. Úloha a vplyv antioxidantov
(1) Základné funkcie antioxidantov
HDPE je vysoký molekulárny polymér, ktorý je náchylný na oxidačné reakcie pri vysokom teplote, vysokom tlaku alebo dlhodobom používaní, čo spôsobuje starnutie materiálu, krehkosť alebo dokonca praskanie.
Antioxidanty oneskorujú výskyt oxidačných reakcií zachytením voľných radikálov alebo rozkladom peroxidov, čím sa rozširuje životnosť zariadení HDPE.
(2) Vplyv miery pridaného antioxidantu
Vhodný dodatok:
Zlepšite výkon proti starnutiu materiálu a predĺžte jeho životnosť v prostredí s vysokou teplotou alebo vysokotlakom.
V systémoch tepelného čerpadla na zelenom zdroji môžu antioxidanty účinne zabrániť zlyhaniu rúrok v dôsledku oxidačného napätia v dlhodobej cirkulujúcej horúcej vode alebo zakopanom prostredí.
Nedostatočný dodatok:
Nedostatočná antioxidačná kapacita materiálu môže viesť k predčasnému starnutiu, najmä za podmienok vysokej teploty alebo vysokého tlaku.
V podzemných prostrediach môžu stopové množstvá kyslíka v pôde urýchliť proces starnutia HDPE a skrátiť životnosť servisných potrubí.
Nadmerné pridanie:
Môže spôsobiť porušenie chemickej rovnováhy vo vnútri materiálu, čo zase ovplyvňuje mechanické vlastnosti HDPE (napríklad pevnosť v ťahu alebo flexibilita).
Nadmerné antioxidanty môžu migrovať na povrch materiálu, čo ovplyvňuje kompatibilitu s inými komponentmi (napríklad tesnenia alebo konektory).
(3) Úvahy v praktických aplikáciách
V systémoch tepelného čerpadla na zelenom zdroji potrebujú HDPE potrubné prístroje od vydržať vysoké prevádzkové teploty (napríklad 40-60 ° C) a dlhodobý tlak, takže množstvo pridaného antioxidantu je potrebné optimalizovať podľa konkrétnych podmienok použitia.
Všeobecne platí, že množstvo pridaných antioxidantov je 0,1%-1% z celkovej hmotnosti HDPE a špecifický pomer závisí od požiadaviek na konštrukciu výrobcu a očakávanej životnosti.
2. Úloha a vplyv stabilizátorov UV
(1) Základné funkcie UV stabilizátorov

Keď je HDPE vystavený slnečnému žiareniu, ultrafialové lúče zničia štruktúru molekulárneho reťazca, čo spôsobí, že povrch materiálu je prášok, sfarbenie alebo dokonca praskliny.
UV stabilizátory chránia materiály HDPE pred poškodením UV absorbovaním UV lúčov alebo inhibovaním fotooxidačných reakcií.
(2) Vplyv pridávania stabilizátora UV
Vhodný dodatok:
Výrazne zlepšuje odolnosť potrubia HDPE potrubia HDPE, najmä pri výstavbe pod holým nebom alebo krátkodobou expozíciou.
Pre systémy tepelného čerpadla na zemi, hoci väčšina potrubí HDPE je zakopaná pod zemou, môžu byť stále vystavené UV lúčom počas prepravy, skladovania alebo inštalácie. Primerané množstvá UV stabilizátorov sa v týchto fázach môžu zabrániť poškodeniu.
Nedostatočný dodatok:
Ak sú potrubia vystavené slnečnému žiareniu pred výstavbou, môže sa rýchlo vyskytnúť degradácia povrchu, čo ovplyvňuje vzhľad a výkon.
Dlhodobá expozícia môže spôsobiť zníženie pevnosti materiálu a zvýšenie rizika úniku v neskoršej prevádzke.
Nadmerné pridanie:
Nadmerné UV stabilizátory môžu migrovať na povrch materiálu a ovplyvniť jeho väzbový výkon s inými materiálmi.
Zvyšuje výrobné náklady, ale skutočný účinok zakopaných aplikácií je obmedzený.
(3) Úvahy v praktických aplikáciách
V prípade zariadení potrubia HDPE v systémoch tepelného čerpadla tepelného zdroja, pretože sú väčšinou pod zemou, dopyt po UV stabilizátoroch je relatívne nízky. Všeobecne platí, že sčítanie 0,2% -0,5% z celkovej hmotnosti HDPE môže spĺňať potreby krátkodobej expozície.
Ak niektoré potrubia HDPE musia byť po dlhú dobu vystavené slnečnému žiareniu (napríklad konektory v pozemnej časti), je potrebný vyšší obsah stabilizátora UV.
3. Synergický účinok antioxidantov a stabilizátorov UV
Synergický účinok: Antioxidanty a stabilizátory UV majú určitý synergický účinok v HDPE. Napríklad UV stabilizátory môžu znížiť výskyt fotooxidačných reakcií, zatiaľ čo antioxidanty ďalej inhibujú reťazovú reakciu iniciovanú voľnými radikálmi.
Komplexná optimalizácia: Pri skutočnej výrobe sa musí komplexne považovať za komplexnú výšku dodatočnej prídavnej hodnoty, aby sa zabezpečila dlhodobá stabilita vybavenia potrubí HDPE za rôznych podmienok prostredia.
4. Špecifický vplyv na životnosť služieb
(1) Vplyv antioxidantov na životnosť služieb
V systémoch tepelného čerpadla na zelenom zdroji je hlavnou funkciou antioxidantov oneskorenie starnutia tepelnej oxidácie a praskania stresu. Štúdie ukázali, že vhodné pridanie antioxidantov môže rozšíriť životnosť zariadení potrubí HDPE na viac ako 50 rokov (za normálnych zakopaných podmienok).
Ak je antioxidant nedostatočný, vybavenie potrubí HDPE môžu vykazovať významnú degradáciu výkonu do 10-20 rokov, najmä v prostredí s vysokým teplotou alebo vysokým stresom.
(2) Vplyv UV stabilizátorov na životnosť služieb
UV stabilizátory ovplyvňujú hlavne výkonnosť potrubí HDPE počas krátkodobej expozície. Ak potrubie nie sú pred výstavbou primerane chránené, nedostatok stabilizátorov UV môže spôsobiť degradáciu povrchu, čo zase ovplyvňuje následnú kvalitu zvárania a tesniaci výkon.
V zakopanom prostredí je účinok stabilizátorov UV na životnosť relatívne malý, ale ak je potrebné potrubie vystaviť po dlhú dobu (napríklad pozemná časť), jeho účinok sa stane významným.

V skutočnej výrobe je potrebné množstvo antioxidantov a pridaných UV stabilizátorov upraviť podľa konkrétneho scenára aplikácie, aby sa dosiahla najlepšia nákladová efektívnosť a výkon.