HDPE防滲膜的自然老化使人們一直對尋求能夠長期抵抗紫外線和保護HDPE膜的途徑非常感興趣。一般來說，自然老化和其它環(huán)境因素引起的材料壽命的變化，都歸結為老化。材料的變化可以通過研究材料的力學性能的變化來判斷。在一定條件下，可以用材料性能的變化來估計材料的壽命。
HDPE防滲膜是用最優(yōu)質(zhì)的聚乙烯樹脂制造的。為了防止紫外線引起的老化，在材料中加入含量為2％～3％的粉末狀碳黑。碳黑可以非常有效地抵抗自然老化引起的材料性能衰退達50年以上。高密度聚乙烯在無氧條件下抗紫外光和熱的作用非常穩(wěn)定。聚乙烯在熱降時解遵循無規(guī)斷鏈及分子內(nèi)和分子間轉移反應的機理，只有在350℃以上的高溫下，才會發(fā)生分子鏈斷裂分解，降解產(chǎn)物有乙烯、丙稀、丁烯和分子鏈更長的烯烴碎片。美國著名的AT＆T貝爾實驗室，許多年前就得出結論，聚乙烯抗紫外線和抗自然老化能力超過45年。
在采用碳黑的同時，HDPE防滲膜還加入了高效的抗紫外線化學穩(wěn)定劑（2-羥基-4-正辛氧基二苯酮，也稱OIT），是判斷HDPE防滲膜抗老化能力的重要指標之一。這些添加劑可以吸收射線和隔離那些游離的物質(zhì)，以保護聚乙烯抵抗熱降解和與周圍材料發(fā)生可能的化學反應。由于所使用的聚乙烯樹脂、化學穩(wěn)定劑以及碳黑分散體都經(jīng)過研究和測試得到提高，所以經(jīng)合理配方和先進設備生產(chǎn)的聚乙烯產(chǎn)品在工程項目中抵抗自然老化的壽命超過50年。
不僅添加劑的質(zhì)量很重要，而且聚乙烯樹脂本身在抗紫外線方面也起著至關重要的作用。樹脂的許多性能是可以調(diào)整的，以提高其抗紫外線的能力?，F(xiàn)在已經(jīng)證明降低聚乙烯基礎樹脂的密度是會降低樹脂的抗老化和抗化學性能，同時也會降低化學穩(wěn)定劑和碳黑的效果。寬若認為在需要材料具有長期可靠的抗老化和抗化學性能的場合，不適合選用密度低于0.91g/cm3聚乙烯樹脂。
當然，還有其它一些會影響材料的抗老化和使用壽命的因素。這些會影響和改變材料抗紫外線的因素有：
平均密度
碳黑類型，含量和分散體
密度范圍和分布
化學穩(wěn)定劑系統(tǒng)
催化劑的類型和殘留量
共聚物的類型
與化學混合物接觸
破壞判斷準則
重慶高碩科技有限公司工程部
2013.09.16
