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高密度聚乙烯土工膜降解过程

发布时间:2019-03-19 资讯来源:www401net 浏览次数:
HDPE土工膜为高分子聚合物,由96%~97.5%聚乙烯树脂、2%~3%炭黑和0.5%~1%的添加剂组成。根据不同的环境条件和作用机理,HDPE土工膜的降解类型主要分为氧化降解、萃取降解、紫外线降解和热降解,氧化降解是填埋场底部HDPE土工膜最主要的降解类型。
氧化过程实质是1个自由基链反应的过程,可分为3个阶段,阶段一代表抗氧化剂(稳定剂)消耗的过程,这时期土工膜的机械性质不改变,抗氧化剂主要与氧、自由基和烷基过氧自由基等物质发生化学反应,或以物理运移、萃取、冲洗及蒸发等方式损耗,一般通过氧化诱导时间试验测定,该实验有两种类型,即标准OIT试验和高压OIT试验。阶段二为氧化降解诱导期,这时期土工膜的机械性质仍然不变,而分子组成会发现明显变化,一般利用傅立叶变换红外线光谱分析仪分析。阶段三为氧化降解期,此阶段早期主要发生物理作用,以分子交联作用为主,分子量增加,结晶度上升,工程性质无明显变化;后期转为化学作用,以断链作用为主,分子量减少,工程性质下降(如断裂应力与应变、拉张模量等),直至最终失稳,阶段三结束。

一般认为,当土工膜的工程特性(如应力开裂、拉裂应力和拉裂应变)下降到某一个特定值(原来工程特性值的50%或某一规定值)以下时则认为其失稳。熔流指数MI试验和切口恒载荷拉伸试验NCTL是分析该阶段的两种有效实验,前者用于测试土工膜的分子量,后者则主要测量应力开裂特性。

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