پایدارسازی مواد اولیه لوله پلی اتیلن
مواد اولیه لوله پلی اتیلن با دو هدف اصلی، محتوی پایدار کننده هستند. اول برای جلوگیری از تجزیه رزین در زمان فراورش و جوشکاری گرمایی است که در آنها ماده ذوب شده و تحت دماهای بسیار زیاد قرار میگیرد. و دوم برای جلوگیری از کاهش خواص عملکردی لوله است که ناشی از اکسید شدن آرام لوله در طول عمر کاری آن میباشد.
بدلیل ایجاد واکنشهای شیمیایی در دماهای بالا، خواص عملکردی پلیمر کاهش مییابد. این فرآیند حاصل تشکیل رادیکالهای آزادی است که به واکنش با مواد اولیه لوله پلی اتیلن ادامه میدهند و روند تجزیهای را ایجاد میکنند که حتی پس از سرد شدن ماده، ادامه پیدا میکند. پایدار کنندههای حرارتی به منظور جلوگیری از ادامه این فرآیند، به ماده اضافه میشوند. این پایدار کنندهها با واکنش با محصولات اولیه تجزیه، ذرات پایداری را بوجود میآورند که دیگر قابلیت فعالیت شیمیایی ندارند.
تاثیر دما بر فرآیند تجزیه و اکسید شدن مواد اولیه لوله پلی اتیلن
در دماهای کاری پایین، احتمال وجود فرآیند تجزیه اکسنده بسیار آرام وجود دارد، فرآیندی که میتواند منجر به زوال آهسته خواص عملکردی شود. برای مقابله با این احتمال، آنتی اکسیدانها به مواد اولیه پلی اتیلن افزوده میشوند. این آنتی اکسیدانها میتوانند به چند طریق از مواد محافظت نمایند. روش اصلی آنها، غیر فعالسازی نواحی هیدرو پروکسیدی است که در اثر اکسید شدن شکل گرفتهاند. اغلب از 2 نوع آنتی اکسیدان استفاده میشود زیرا اثر هم افزایی[1] (اثر توأمان هر 2 آنتی اکسیدان) ایجاد میکنند که کیفیت حفاظت را تا حد چشم گیری بهبود میبخشد.
بیشتر بخوانید: استحکام خاک روی لوله پلی اتیلن و مواد و بررسی و طبقه بندی آن روی لوله پلی اتیلن
چندین آزمایش برای اطمینان یافتن از کیفیت پایدارکننده ها و آنتی اکسیدانهای موجود در ترکیب مواد اولیه لوله پلی اتیلن ، وجود دارد. یکی از آنها، آزمون پایداری حرارتی است که در استاندارد ASTM D3350 آمده است. در این آزمون، نمونهای با شکل و اندازه مشخص در کوره و در مجاورت هوا با آهنگ تعیین شده 10 درجه سلسیوس (18 درجه فارنهایت) بر دقیقه حرارت میبیند. در نهایت به نقطهای میرسیم که دما در آن با آهنگی بسیار سریعتر از آهنگ تعیین شده افزایش مییابد. به این نقطه، دمای القایی[2] میگویند، چرا که نشاندهنده آغاز واکنشهای گرمازایی است که حاصل از بین رفتن پایدار کنندهها و حافظت های آنتی اکسیدانی است. هر چقدر این دما بالاتر باشد، حفاظت موثرتر بوده است. یک ترکیب پلی اتیلنی برای کسب گواهی مصرف در لولهکشی باید دارای دمای القایی حداقل 220 درجه سلسیوس (428 درجه فارنهایت) باشد.
به طور کلی بهتر است مقاله مزایا و معایب لوله پلی اتیلن مطالعه شود.
[1] Synergism
[2]Induction Temperature
