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雙糙面土工膜
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碳黑在HDPE土工膜中起到的作用

發(fā)布日期:2019-11-25 作者:南昌天高 點(diǎn)擊:

碳黑是一種無定形碳,其外觀表征為輕而疏散的極細(xì)黑色粉末,比表面積大,是含碳物質(zhì)經(jīng)不完全燃燒或受熱分解的產(chǎn)物。碳黑的粒子不是孤立存在的,通常以若干粒子通過碳晶層互相穿插形成一定形態(tài)不同尺寸的聚集體。其結(jié)構(gòu)性是以碳黑粒子間聚成鏈狀或枝狀的程度來表示的,碳黑結(jié)構(gòu)性越高,越會(huì)形成三維孔洞。碳黑具有光吸收及逆向散射效果,還具有耐熱、耐光、耐化學(xué)品等特性,可以用作染料著色、也可以用于橡膠補(bǔ)強(qiáng)、還可用于光穩(wěn)定劑等。


HDPE土工膜主要原料為高密度聚乙烯,高密度聚乙烯具有柔韌性好、耐化學(xué)穩(wěn)定好強(qiáng)、高阻隔性等優(yōu)點(diǎn),但是紫外線對高密度聚乙烯等聚烯烴是非常有害的,會(huì)發(fā)生光降解(或光氧降解)反應(yīng),光降解導(dǎo)致主鏈斷裂,使得高密度聚乙烯性能急劇下降(外觀表征為變色、發(fā)硬)。而碳黑作為一種非常優(yōu)良的光屏蔽劑,它幾乎能全部地吸收可見光,并反射紫外光。試驗(yàn)證明,碳黑的光屏蔽效果與其粒徑、分散度和含量等因素有關(guān)。一般情況下,應(yīng)用于HDPE土工膜中的專用碳黑,其粒徑以20~30nm為宜,粒徑過大其比表面積偏小效果不佳,但粒徑過小逆向散射減小且不易稀釋;碳黑含量以2%一3%為宜,當(dāng)碳黑量很低時(shí),不能發(fā)揮其屏蔽紫外線功能,而碳黑含量過高時(shí),對HDPE土工膜的物理性能有不良影響。綜上所述,選用合適的HDPE土工膜專用碳黑色母料,利用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝將之均勻稀釋至聚乙烯原料中,能使HDPE土工膜獲得非常優(yōu)異的耐候性能,再配合長效抗氧劑使用使得HDPE土工膜的抗老化耐候性能可提高30一50倍。


值得注意的是HDPE土工膜選用專用碳黑母料時(shí),碳黑載體的選擇、母料溶體流動(dòng)速率的設(shè)計(jì)都對HDPE土工膜成型產(chǎn)生影響,特別是專用碳黑母料不可以添加填充劑、擴(kuò)散劑等低分子物,這些都會(huì)對HDPE土工膜在實(shí)際工程應(yīng)用中的長效性產(chǎn)生影響。


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