In che modo la quantità di antiossidante e stabilizzatore UV aggiunta al raccordo HDPE della sorgente di terra influisce sulla sua durata di servizio?

La quantità di antiossidante e stabilizzatore UV aggiunto a Monti della sorgente di terra HDPE ha un impatto importante sulla sua durata di servizio. Questi due additivi svolgono un ruolo protettivo nei materiali HDPE, rispondendo rispettivamente al degrado ossidativo e ai danni alle radiazioni UV alle proprietà del materiale. Quella che segue è un'analisi dettagliata:

1. Il ruolo e l'impatto degli antiossidanti
(1) Funzioni di base degli antiossidanti
L'HDPE è un polimero elevato molecolare che è soggetto a reazioni di ossidazione a temperatura elevata, ad alta pressione o uso a lungo termine, causando invecchiamento del materiale, fragilità o persino cracking.
Gli antiossidanti ritardano il verificarsi di reazioni di ossidazione catturando radicali liberi o decomponendo perossidi, estendendo così la durata di servizio degli accessori HDPE.
(2) Impatto della quantità di antiossidante aggiunto
Aggiunta appropriata:
Migliorare le prestazioni anti-invecchiamento del materiale ed estendere la sua durata di servizio in ambienti ad alta temperatura o ad alta pressione.
Nei sistemi di pompe di calore della fonte di terra, gli antiossidanti possono effettivamente impedire il fallimento dei tubi a causa dello stress ossidativo in acqua calda circolante a lungo termine o ambienti sepolti.
Aggiunta insufficiente:
La capacità antiossidante insufficiente del materiale può portare all'invecchiamento prematuro, in particolare a condizioni di alta temperatura o ad alta pressione.
In ambienti sotterranei, le tracce di ossigeno nel terreno possono accelerare il processo di invecchiamento dell'HDPE e abbreviare la durata di servizio dei raccordi.
Aggiunta eccessiva:
Può causare la rottura dell'equilibrio chimico all'interno del materiale, che a sua volta colpisce le proprietà meccaniche dell'HDPE (come la resistenza alla trazione o la flessibilità).
Eccessivi antiossidanti possono migrare verso la superficie del materiale, influenzando la compatibilità con altri componenti (come sigilli o connettori).
(3) Considerazioni in applicazioni pratiche
Nei sistemi di pompe di calore della sorgente di terra, i raccordi per tubi HDPE di solito devono resistere a temperature operative elevate (come 40-60 ° C) e pressione a lungo termine, quindi la quantità di antiossidante aggiunta deve essere ottimizzata in base a specifiche condizioni di utilizzo.
In generale, la quantità di antiossidante aggiunta è dello 0,1% -1% del peso totale dell'HDPE e il rapporto specifico dipende dai requisiti di progettazione del produttore e dalla vita prevista.
2. Il ruolo e l'impatto degli stabilizzatori UV
(1) Funzioni di base degli stabilizzatori UV

Quando l'HDPE è esposto alla luce solare, i raggi ultravioletti distruggeranno la sua struttura a catena molecolare, causando la superficie del materiale in polvere, scolorimento o addirittura crepa.
Gli stabilizzatori UV proteggono i materiali HDPE dai danni ai raggi UV assorbendo i raggi UV o inibendo le reazioni di fotoossidazione.
(2) Effetto dell'aggiunta dello stabilizzatore UV
Aggiunta appropriata:
Migliora significativamente la resistenza alle intemperie dei raccordi per tubi HDPE, in particolare nella costruzione all'aperto o nell'esposizione a breve termine.
Per i sistemi di pompe di calore della sorgente di terra, sebbene la maggior parte dei raccordi per tubi HDPE siano sepolti sottoterra, possono essere ancora esposti ai raggi UV durante il trasporto, lo stoccaggio o l'installazione. Le quantità appropriate di stabilizzatori UV possono evitare danni in queste fasi.
Aggiunta insufficiente:
Se i raccordi per i tubi sono esposti alla luce solare prima della costruzione, il degrado della superficie può verificarsi rapidamente, influenzando l'aspetto e le prestazioni.
L'esposizione a lungo termine può causare la riduzione della resistenza del materiale e aumentare il rischio di perdite nelle successive funzionamenti.
Aggiunta eccessiva:
Eccessivi stabilizzatori UV possono migrare sulla superficie del materiale e influenzare le sue prestazioni di legame con altri materiali.
Aumenta i costi di produzione, ma l'effetto effettivo delle applicazioni sepolte è limitato.
(3) Considerazioni in applicazioni pratiche
Per i raccordi per tubi HDPE nei sistemi di pompe di calore della sorgente di terra, poiché sono sotterranei per la maggior parte del tempo, la domanda di stabilizzatori UV è relativamente bassa. In generale, un importo aggiuntivo dello 0,2% -0,5% del peso totale dell'HDPE può soddisfare le esigenze di esposizione a breve termine.
Se alcuni raccordi per tubi HDPE devono essere esposti alla luce solare per lungo tempo (come i connettori nella parte a terra), è necessario un contenuto più elevato di stabilizzatore UV.
3. Effetto sinergico di antiossidanti e stabilizzatori UV
Effetto sinergico: gli antiossidanti e gli stabilizzatori UV hanno un certo effetto sinergico nell'HDPE. Ad esempio, gli stabilizzatori UV possono ridurre il verificarsi di reazioni di fotoossidazione, mentre gli antiossidanti inibiscono ulteriormente la reazione a catena iniziata dai radicali liberi.
Ottimizzazione completa: nella produzione effettiva, la quantità di addizione dei due additivi deve essere considerata in modo completo per garantire la stabilità a lungo termine dei raccordi per tubi HDPE in varie condizioni ambientali.
4. Impatto specifico sulla durata del servizio
(1) Impatto degli antiossidanti sulla durata del servizio
Nei sistemi di pompe di calore della sorgente di terra, la funzione principale degli antiossidanti è di ritardare l'invecchiamento dell'ossidazione termica e la crepa di stress. Gli studi hanno dimostrato che l'aggiunta appropriata di antiossidanti può estendere la durata di servizio dei raccordi per tubi HDPE a oltre 50 anni (in condizioni sepolte normali).
Se l'antiossidante è insufficiente, i raccordi per tubi HDPE possono mostrare una significativa degradazione delle prestazioni entro 10-20 anni, specialmente in ambienti ad alta temperatura o ad alta sollecitazione.
(2) Effetto degli stabilizzatori UV sulla durata di servizio
Gli stabilizzatori UV influenzano principalmente le prestazioni dei raccordi per tubi HDPE durante l'esposizione a breve termine. Se i raccordi per tubi non sono adeguatamente protetti prima della costruzione, la mancanza di stabilizzatori UV può causare degrado superficiale, che a sua volta influenza la successiva qualità di saldatura e le prestazioni di tenuta.
Negli ambienti sepolti, l'effetto degli stabilizzatori UV sulla durata di servizio è relativamente piccolo, ma se gli accessori per tubi devono essere esposti a lungo (come la parte a terra), il suo effetto diventerà significativo.

Nella produzione effettiva, la quantità di antiossidanti e stabilizzatori UV aggiunti deve essere regolato in base allo scenario di applicazione specifico per ottenere il miglior efficacia in termini di costi e prestazioni.