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土工膜的老化本质一般是高分子聚合物的老化反应过程
发布日期:2020年11月13日
一般土工膜的老化本质是高分子聚合物的老化反应过程。自然环境中的阳光、水、氧气、热等会促使聚合物产生“老化”,即聚合物降解的化学过程。聚合物降解的实质是:断链、交联、分子链结构改变、侧基改变及其组合效应,并经历以下阶段:链的引发、链的增加、链的支化、链的终止,最终变成降解与交联并存的惰性产物,导致土工合成材料丧失或部分丧失使用功能。
1、光氧老化机理
光氧老化的本质是在紫外线作用下,聚合物分子结构的双键首先裂解成自由基,然后迅速与氧结合形成氢过氧化物(ROOH),加速聚合物高分子链的裂解和交联反应,最终得到降解与交联共存的惰性产物,使材料的性能大幅下降。
2、热氧老化机理
埋藏条件下的土工膜的热氧老化机理是大分子积蓄足够的能量引发链式反应,使得分子键断裂,破坏纤维的力学性能。
3、应力老化机理
应力老化分为化学老化和物理老化。在化学老化中,应力不直接破坏分子键,而是通过改变聚合物的键长或键角来降低键段的活化能,提高大分子键的活性,从而消耗很少的能量使反应发生。物理老化是指高分子材料在长期应力作用下,其化学组成和基本结构保持不变,但力学性能却发生明显变化。