Hvordan påvirker mengden antioksidant og UV -stabilisator tilsatt til bakkekilde HDPE -tilpasning dens levetid?

Mengden antioksidant og UV -stabilisator tilsatt til Ground Source HDPE -passende har en viktig innvirkning på levetiden. Disse to tilsetningsstoffene spiller en beskyttende rolle i HDPE -materialer, og reagerer på oksidativ nedbrytning og UV -stråleskade på materialegenskaper. Følgende er en detaljert analyse:

1. Rollen og virkningen av antioksidanter
(1) Grunnleggende funksjoner av antioksidanter
HDPE er en høy molekylær polymer som er utsatt for oksidasjonsreaksjoner under høy temperatur, høyt trykk eller langtidsbruk, og forårsaker aldring, sprøhet eller til og med sprekker.
Antioksidanter forsinker forekomsten av oksidasjonsreaksjoner ved å fange opp frie radikaler eller dekomponere peroksider, og dermed forlenge levetiden til HDPE -beslag.
(2) Effekten av mengden antioksidant lagt til
Passende tillegg:
Forbedre anti-aldringsytelsen til materialet og forlenge levetiden i høye temperaturer eller høyt trykkmiljøer.
I bakkekildevarmepumpesystemer kan antioksidanter effektivt forhindre at rør svikter på grunn av oksidativt stress i langvarig sirkulerende varmt vann eller nedgravde miljøer.
Utilstrekkelig tillegg:
Utilstrekkelig antioksidantkapasitet av materialet kan føre til for tidlig aldring, spesielt under høye temperaturer eller høye trykkforhold.
I underjordiske miljøer kan spormengder oksygen i jorden akselerere aldringsprosessen til HDPE og forkorte levetiden til rørbeslagene.
Overdreven tillegg:
Det kan føre til at den kjemiske balansen inne i materialet blir ødelagt, noe som igjen påvirker de mekaniske egenskapene til HDPE (for eksempel strekkfasthet eller fleksibilitet).
Overdreven antioksidanter kan vandre til overflaten av materialet, og påvirke kompatibiliteten med andre komponenter (for eksempel tetninger eller kontakter).
(3) Hensyn i praktiske applikasjoner
I bakkekildevarmepumpesystemer må HDPE-rørbeslag vanligvis tåle høye driftstemperaturer (for eksempel 40-60 ° C) og langvarig trykk, så mengden antioksidant som er lagt til, må optimaliseres i henhold til spesifikke bruksforhold.
Generelt er mengden antioksidant tilsatt 0,1% -1% av totalvekten av HDPE, og det spesifikke forholdet avhenger av produsentens designkrav og forventet levetid.
2. Rollen og virkningen av UV -stabilisatorer
(1) Grunnleggende funksjoner av UV -stabilisatorer

Når HDPE blir utsatt for sollys, vil ultrafiolette stråler ødelegge dens molekylkjedestruktur, og føre til overflaten på materialet til pulver, misfarging eller til og med sprekk.
UV -stabilisatorer beskytter HDPE -materialer mot UV -skade ved å absorbere UV -stråler eller hemme fotooxidasjonsreaksjoner.
(2) Effekt av UV -stabilisatortilsetning
Passende tillegg:
Forbedrer værmotstanden til HDPE-rørbeslag betydelig, spesielt i friluftskonstruksjon eller kortvarig eksponering.
For bakkekildevarmepumpesystemer, selv om de fleste HDPE -rørbeslag er begravet under jorden, kan de fremdeles bli utsatt for UV -stråler under transport, lagring eller installasjon. Passende mengder UV -stabilisatorer kan unngå skade på disse stadiene.
Utilstrekkelig tillegg:
Hvis rørbeslagene blir utsatt for sollys før konstruksjon, kan overflatedegradering forekomme raskt, noe som påvirker utseende og ytelse.
Langvarig eksponering kan føre til at materialstyrken reduseres og øker risikoen for lekkasje i senere drift.
Overdreven tillegg:
Overdreven UV -stabilisatorer kan vandre til overflaten av materialet og påvirke dets bindingsytelse med andre materialer.
Øker produksjonskostnadene, men den faktiske effekten av begravde applikasjoner er begrenset.
(3) Hensyn i praktiske applikasjoner
For HDPE -rørbeslag i bakkekildevarmepumpesystemer, siden de er under jorden mesteparten av tiden, er etterspørselen etter UV -stabilisatorer relativt lav. Generelt kan en tilleggsbeløp på 0,2% -0,5% av den totale vekten av HDPE imøtekomme behovene for kortsiktig eksponering.
Hvis noen HDPE -rørbeslag må utsettes for sollys i lang tid (for eksempel kontaktene i bakkedelen), er det nødvendig med et høyere innhold av UV -stabilisator.
3. Synergistisk effekt av antioksidanter og UV -stabilisatorer
Synergistisk effekt: Antioksidanter og UV -stabilisatorer har en viss synergistisk effekt i HDPE. For eksempel kan UV -stabilisatorer redusere forekomsten av fotooxidasjonsreaksjoner, mens antioksidanter ytterligere hemmer kjedereaksjonen initiert av frie radikaler.
Omfattende optimalisering: I faktisk produksjon må tilsetningsmengden til de to tilsetningsstoffene vurderes omfattende for å sikre langsiktig stabilitet av HDPE-rørbeslag under forskjellige miljøforhold.
4. Spesifikk innvirkning på levetiden
(1) Effekt av antioksidanter på levetiden
I bakkekildevarmepumpesystemer er hovedfunksjonen til antioksidanter å utsette aldring av termisk oksidasjon og stresssprekker. Studier har vist at passende tilsetning av antioksidanter kan forlenge levetiden til HDPE -rørbeslag til mer enn 50 år (under normale begravde forhold).
Hvis antioksidanten er utilstrekkelig, kan HDPE-rørbeslag vise betydelig ytelsesnedbrytning innen 10-20 år, spesielt i høye temperaturer eller høye stressmiljøer.
(2) Effekt av UV -stabilisatorer på levetiden
UV-stabilisatorer påvirker hovedsakelig ytelsen til HDPE-rørbeslag under kortvarig eksponering. Hvis rørbeslagene ikke er tilstrekkelig beskyttet før konstruksjon, kan mangelen på UV -stabilisatorer forårsake overflatedegradering, noe som igjen påvirker den påfølgende sveisekvaliteten og tetningsytelsen.
I nedgravde miljøer er effekten av UV -stabilisatorer på levetiden relativt liten, men hvis rørbeslagene må utsettes i lang tid (for eksempel bakkedelen), vil effekten bli betydelig.

I faktisk produksjon må mengden antioksidanter og UV-stabilisatorer lagt til å justeres i henhold til det spesifikke applikasjonsscenariet for å oppnå den beste kostnadseffektiviteten og ytelsen.