HDPE土工合成材料老化性能及表征
對于HDPE材料，其老化后的表現(xiàn)分為三個(gè)方面，即降解產(chǎn)物、結(jié)構(gòu)、性能等發(fā)生一定程度的變化。降解產(chǎn)物主要包括氫過氧化物、羰基、羰基等引發(fā)產(chǎn)生的自由基及乙烯基，乙烯基和羰基均對太陽光有吸收作用，故二者的存在加速了光氧老化反應(yīng)的進(jìn)行，在一系列反應(yīng)的進(jìn)行中同時(shí)伴隨著醚鍵基團(tuán)的產(chǎn)生；結(jié)構(gòu)變化主要是指在光氧老化之后大分子鏈發(fā)生斷裂反應(yīng)，結(jié)晶度及分子量發(fā)生變化；性能變化主要是指材料拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長及沖擊強(qiáng)度等力學(xué)性能隨著老化時(shí)間的增加而逐漸下降，失去其使用性能。
采用氙燈光源來模擬HDPE材料的自然老化試驗(yàn)，探究出其老化后微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的變化情況。當(dāng)自然條件暴露12個(gè)月時(shí)羰基指數(shù)達(dá)到0.218；氙燈累積照射2000h時(shí)，羰基指數(shù)達(dá)到0.456；其力學(xué)性能歷經(jīng)12個(gè)月戶外老化后下降顯著，下降60%左右；同時(shí)氙燈光源照射下1000h后，力學(xué)性能就存在顯著性變化，下降到50%左右。但其只是簡單的對微觀變化情況及力學(xué)性能的下降進(jìn)行直觀的陳述，并未深入的分析二者之間的相關(guān)性。
土工布的老化后多種表現(xiàn)及表征從整體上歸結(jié)為宏觀與微觀兩方面特征。宏觀方面，各種合成材料老化后都會(huì)產(chǎn)生顏色變化、表面脆化、光澤變暗、結(jié)構(gòu)改變、力學(xué)性能下降等等；微觀方面，大分子結(jié)構(gòu)改變，大分子量下降。理論證明，力學(xué)性能、材料結(jié)構(gòu)的變化對其自身性能影響至關(guān)重要，故可作為材料老化的主要研究方面來探究了光氧老化前后材料的變化。可以從HDPE土工合成材料老化后的表觀顏色、拉伸性能及微觀結(jié)構(gòu)三方面變化對其性能進(jìn)行表征，評價(jià)指標(biāo)作為表征光氧老化性能的關(guān)鍵，其選取要具有一定代表性。
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