Cum afectează cantitatea de stabilizator antioxidant și UV la montarea HDPE sursă de sol?

Cantitatea de antioxidant și stabilizator UV adăugat la Sursa de sol montare HDPE are un impact important asupra vieții sale de serviciu. Acești doi aditivi joacă un rol protector în materialele HDPE, respectiv răspunzând la degradarea oxidativă și la deteriorarea radiațiilor UV la proprietățile materialelor. Următoarea este o analiză detaliată:

1. Rolul și impactul antioxidanților
(1) Funcții de bază ale antioxidanților
HDPE este un polimer molecular ridicat, care este predispus la reacții de oxidare sub temperatură ridicată, presiune ridicată sau utilizare pe termen lung, provocând îmbătrânirea materialelor, fragilitatea sau chiar fisurarea.
Antioxidanții întârzie apariția reacțiilor de oxidare prin captarea radicalilor liberi sau descompunerea peroxizilor, extinzând astfel durata de viață a fitingurilor HDPE.
(2) Impactul cantității de antioxidant adăugat
Adăugare adecvată:
Îmbunătățiți performanța anti-îmbătrânire a materialului și extindeți-și durata de serviciu în medii de înaltă temperatură sau de înaltă presiune.
În sistemele de pompă de căldură a sursei de sol, antioxidanții pot preveni eficient eșecul conductelor din cauza stresului oxidativ în apa caldă care circulă pe termen lung sau în medii îngropate.
Adăugare insuficientă:
Capacitatea antioxidantă insuficientă a materialului poate duce la îmbătrânirea prematură, în special în condiții de temperatură ridicată sau de înaltă presiune.
În mediile subterane, urme de oxigen din sol pot accelera procesul de îmbătrânire a HDPE și pot scurta durata de viață a fitingurilor conductelor.
Adăugare excesivă:
Poate determina ruperea echilibrului chimic din interiorul materialului, ceea ce la rândul său afectează proprietățile mecanice ale HDPE (cum ar fi rezistența la tracțiune sau flexibilitatea).
Antioxidanții excesivi pot migra la suprafața materialului, afectând compatibilitatea cu alte componente (cum ar fi garnituri sau conectori).
(3) Considerații în aplicații practice
În sistemele de pompă de căldură cu sursă de sol, armăturile de conducte HDPE trebuie, de obicei, să reziste la temperaturi ridicate de funcționare (cum ar fi 40-60 ° C) și presiune pe termen lung, astfel încât cantitatea de antioxidanți adăugați trebuie să fie optimizată în funcție de condiții specifice de utilizare.
În general, cantitatea de antioxidant adăugată este de 0,1% -1% din greutatea totală a HDPE, iar raportul specific depinde de cerințele de proiectare ale producătorului și de durata de viață preconizată.
2. Rolul și impactul stabilizatorilor UV
(1) Funcții de bază ale stabilizatorilor UV

Când HDPE este expus la lumina soarelui, razele ultraviolete vor distruge structura lanțului molecular, ceea ce face ca suprafața materialului să fie pulbere, să decoloreze sau chiar să se crăpă.
Stabilizatorii UV protejează materialele HDPE de deteriorarea UV prin absorbția razelor UV sau inhibarea reacțiilor de fotooxidare.
(2) Efectul adăugării stabilizatorului UV
Adăugare adecvată:
Îmbunătățește semnificativ rezistența meteorologică a armăturilor de conducte HDPE, în special în construcția în aer liber sau la expunerea pe termen scurt.
Pentru sistemele de pompă de căldură cu sursă de sol, deși majoritatea accesoriilor de conducte HDPE sunt îngropate în subteran, acestea pot fi încă expuse la raze UV ​​în timpul transportului, depozitării sau instalării. Cantități adecvate de stabilizatori UV pot evita deteriorarea în aceste etape.
Adăugare insuficientă:
Dacă fitingurile conductelor sunt expuse la lumina soarelui înainte de construcție, degradarea suprafeței poate apărea rapid, afectând aspectul și performanța.
Expunerea pe termen lung poate determina scăderea rezistenței materiale și crește riscul de scurgere în funcționarea ulterioară.
Adăugare excesivă:
Stabilizatorii excesivi UV pot migra pe suprafața materialului și pot afecta performanța acestuia cu alte materiale.
Crește costurile de producție, dar efectul real al aplicațiilor îngropate este limitat.
(3) Considerații în aplicații practice
Pentru armăturile de conducte HDPE în sistemele de pompă de căldură cu sursă de sol, deoarece sunt în subteran de cele mai multe ori, cererea de stabilizatori UV este relativ scăzută. În general, o cantitate suplimentară de 0,2% -0,5% din greutatea totală a HDPE poate satisface nevoile expunerii pe termen scurt.
Dacă unele accesorii de țeavă HDPE trebuie să fie expuse la lumina soarelui pentru o lungă perioadă de timp (cum ar fi conectorii din partea solului), este necesar un conținut mai mare de stabilizator UV.
3. Efectul sinergic al antioxidanților și stabilizatorilor UV
Efect sinergic: Antioxidanții și stabilizatorii UV au un anumit efect sinergic în HDPE. De exemplu, stabilizatorii UV pot reduce apariția reacțiilor de fotooxidare, în timp ce antioxidanții inhibă în continuare reacția în lanț inițiată de radicalii liberi.
Optimizare cuprinzătoare: În producția reală, cantitatea de adăugare a celor doi aditivi trebuie să fie considerată în mod cuprinzător pentru a asigura stabilitatea pe termen lung a accesoriilor de conducte HDPE în diferite condiții de mediu.
4. Impact specific asupra vieții serviciului
(1) Impactul antioxidanților asupra duratei de viață
În sistemele de pompă de căldură a sursei de sol, principala funcție a antioxidanților este de a întârzia îmbătrânirea oxidării termice și fisurarea stresului. Studiile au arătat că adăugarea adecvată a antioxidanților poate prelungi durata de viață a fitingurilor de conducte HDPE la mai mult de 50 de ani (în condiții normale îngropate).
Dacă antioxidantul este insuficient, armăturile de conducte HDPE pot arăta o degradare semnificativă a performanței în 10-20 de ani, în special în medii de la temperatură ridicată sau cu stres ridicat.
(2) Efectul stabilizatorilor UV asupra vieții serviciului
Stabilizatorii UV afectează în principal performanța fitingurilor de conducte HDPE în timpul expunerii pe termen scurt. Dacă accesoriile conductelor nu sunt protejate în mod adecvat înainte de construcție, lipsa stabilizatorilor UV poate provoca degradarea suprafeței, ceea ce la rândul său afectează calitatea ulterioară a sudurii și performanțele de sigilare.
În mediile îngropate, efectul stabilizatorilor UV asupra duratei de viață a serviciului este relativ mic, dar dacă fitingurile de țeavă trebuie expuse mult timp (cum ar fi partea de sol), efectul său va deveni semnificativ.

În producția reală, cantitatea de antioxidanți și stabilizatori UV adăugați trebuie să fie ajustată în funcție de scenariul specific de aplicație pentru a obține cea mai bună rentabilitate și performanță.