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炭黑在土工材料生产中的应用

来源:未知 创建时间:2016/12/9 13:54:08

  在选择土工膜的时候,首先要求良好的均匀性和较强的防渗性。因此,热压塑料制品较橡胶制品为好。而涂塑制品因质量不均,应避免采用。

  土工膜在土工膜的两侧或一侧用垫压法或黏合法将土工织物结合在一起即构成了复合土工膜。织物可以保护土工膜本身不受损坏,同时它又可以起到排水层的作用,此外还可加大膜与土接触面的麾擦系数。因此,复合土工膜是比较理想的防渗材料。另一类复合型土工膜是涂层型,即以土工织物为基材,在其一面或两面涂上薄层聚合物,从而成为不透水的土工膜,这种膜在早期曾用过,近来已很少用了。

  土工膜的一般形式为平面薄膜型,其产品呈卷筒状,以便运输和展铺。幅宽越宽越好,以减少接缝数量,但以便于运输和方便施工为限。目前,较宽的土工膜产品,其幅宽可达lOm,厚度最大在2~4mm左右。

  HDPE土工膜生产中炭黑的应用:

  碳黑是一种无定形碳,其外观表征为轻而疏散的极细黑色粉末,比表面积大,是含碳物质经不完全燃烧或受热分解的产物。碳黑的粒子不是孤立存在的,通常以若干粒子通过碳晶层互相穿插形成一定形态不同尺寸的聚集体。其结构性是以碳黑粒子间聚成链状或枝状的程度来表示的,碳黑结构性越高,越会形成三维孔洞。碳黑具有光吸收及逆向散射效果,还具有耐热、耐光、耐化学品等特性,可以用作染料着色、也可以用于橡胶补强、还可用于光稳定剂等。

  土工膜主要原料为高密度聚乙烯,高密度聚乙烯具有柔韧性好、耐化学稳定好强、高阻隔性等优点,但是紫外线对高密度聚乙烯等聚烯烃是非常有害的,会发生光降解(或光氧降解)反应,光降解导致主链断裂,使得高密度聚乙烯性能急剧下降(外观表征为变色、发硬)。而碳黑作为一种非常优良的光屏蔽剂,它几乎能全部地吸收可见光,并反射紫外光。试验证明,碳黑的光屏蔽效果与其粒径、分散度和含量等因素有关。一般情况下,应用于HDPE土工膜中的专用碳黑,其粒径以20~30nm为宜,粒径过大其比表面积偏小效果不佳,但粒径过小逆向散射减小且不易稀释;碳黑含量以2%一3%为宜,当碳黑量很低时,不能发挥其屏蔽紫外线功能,而碳黑含量过高时,对HDPE土工膜的物理性能有不良影响。综上所述,选用合适的HDPE土工膜专用碳黑色母料,利用先进的生产工艺将之均匀稀释至聚乙烯原料中,能使HDPE土工膜获得非常优异的耐候性能,再配合长效抗氧剂使用使得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土工膜选用专用碳黑母料时,碳黑载体的选择、母料溶体流动速率的设计都对HDPE土工膜成型产生影响,特别是专用碳黑母料绝对不能添加填充剂、扩散剂等低分子物,这些都会对HDPE土工膜在实际工程应用中的长效性产生影响。