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PEX-交聯聚乙烯簡介
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    交聯聚乙烯,英文名:cross-linking polyethylene,簡稱CLPE,習慣簡稱PEX,是聚乙烯通過交聯反應,使聚乙烯分(fēn)子從二維結構變爲三維網狀結構,材料的化學和物(wù)理特性相應的得到增強,耐溫耐壓性能提高而形成交聯聚乙烯。
    聚乙烯是一(yī)種優質的化工(gōng)原料,通過交聯反應,使聚乙烯分(fēn)子從二維結構變爲三維網狀結構,材料的化學和物(wù)理特性相應的得到增強,耐溫耐壓性能提高,這種材料簡稱PEX,或XLPE,即交聯聚乙烯。交聯聚乙烯是由熱塑性線形聚乙烯經分(fēn)子之間的化學反應形成的一(yī)種具有網狀結構的熱固性塑料。
    聚乙烯從線形結構變爲網狀結構後,性能會發生(shēng)完全徹底的變化,就有了突出的耐磨性、抗爆破性、耐溶劑性、尺寸穩定性、耐應力開(kāi)裂性、耐候性、耐輻射性和卓越的電絕緣性,其低溫柔軟性很好,耐熱性優良,軟化點可達200℃,能在140℃下(xià)長期使用,而沖擊強度、拉伸強度、抗蠕變性、剛性都優于HDPE。
    PEX薄膜具有适當的透明性和足夠的水蒸氣透過性;PEX還有形狀記憶的特性,制品經加熱、拉伸、冷卻定型後,重新加熱到結晶溫度以上時,可以自然恢複到原來的形狀和尺寸。
    聚乙烯的交聯方法有物(wù)理交聯即輻射交聯和化學交聯兩種。化學交聯又(yòu)分(fēn)爲矽烷交聯、過氧化物(wù)交聯。
    1、輻射交聯:将聚乙烯制品,如包覆在導線上的聚乙烯護套、薄膜、薄壁管等産品用γ-射線、高能射線輻射處理,輻射劑量爲105G,進行交聯(引發聚乙烯大(dà)分(fēn)子産生(shēng)自由基,形成C-C交聯鏈)。交聯度受輻射劑量及溫度的影響,交聯點随輻射劑量的增加而增加,因此通過控制輻射條件,可以獲得具有一(yī)定交聯度的交聯聚乙烯制品。此方法設備投資(zī)大(dà),防護設施要好,最适用于制備薄型交聯産品。此類PEX主要用于電纜料和形狀記憶收縮管。
    2、化學交聯:化學交聯則是采用化學交聯劑使聚合物(wù)産生(shēng)交聯,由線性結構轉變爲網狀結構。交聯劑的選擇應視聚合物(wù)品種,加工(gōng)工(gōng)藝和制品性能而定,理想的交聯劑除滿足一(yī)些具體(tǐ)的要求外(wài),還應具有如下(xià)基本要求:交聯率高,交聯結構穩定;加工(gōng)安全性大(dà),使用方便,加入樹(shù)脂後的有效期适中(zhōng),無過早或過晚交聯之弊;不影響制品的加工(gōng)性能和使用性能;無毒、不污染、不刺激皮膚和眼睛。在化學交聯中(zhōng)又(yòu)有過氧化物(wù)交聯、矽烷交聯、偶氮交聯之分(fēn):
    1.
過氧化物(wù)交聯及交聯劑:過氧化物(wù)交聯,一(yī)般采用有機過氧化物(wù)爲交聯劑,在熱的作用下(xià),分(fēn)解而生(shēng)成活性的遊離(lí)基,這些遊離(lí)基使聚合物(wù)碳鏈上生(shēng)成活性點,并産生(shēng)碳一(yī)碳交聯,形成網狀結構。該技術需要高壓擠出設備,使交聯反應在機筒内進行,然後使用快速加熱方式對制品加熱,從而産生(shēng)交聯制品。所以采用過氧化物(wù)交聯法生(shēng)産聚乙烯管材不易控制,産品質量不穩。LDPE選用過氧化二異丙苯DCP作爲交聯劑,分(fēn)解溫度爲132℃;HDPE則選用2,5-二叔丁基-2,5-二甲基乙烷AD作爲交聯劑,分(fēn)解溫度爲141℃。
    2.矽烷交聯及交聯劑:二十世紀六十年代研制成功矽烷交聯技術。該技術是利用含有雙鏈的乙烯基矽烷在引發劑的作用下(xià)與熔融的聚合物(wù)反應,形成矽烷接枝聚合物(wù),該聚合物(wù)在矽烷醇縮合催化劑的存在下(xià),遇水發生(shēng)水解,從而形成網狀的氧烷鏈交聯結構。矽烷交聯技術由于其交聯所用設備簡單,工(gōng)藝易于控制,投資(zī)較少,成品交聯度高,品質好,從而大(dà)大(dà)推動了交聯聚乙烯的生(shēng)産和應用。除聚乙烯、矽烷外(wài),交聯中(zhōng)還需用催化劑、引發劑、抗氧劑等。矽烷交聯聚乙烯的配方中(zhōng)含有聚乙烯、矽烷交聯劑、矽烷接枝劑、引發劑、催化劑、抗氧劑等,分(fēn)成A、B兩組份:A組分(fēn)爲聚乙烯、矽烷接枝劑、引發劑,經接枝反應生(shēng)成聚乙烯矽烷接枝物(wù);B組分(fēn)爲聚乙烯、催化劑、氧化劑等,主要作用是催化聚乙烯矽烷接枝物(wù)生(shēng)成聚乙烯交聯産物(wù)。
    3.偶氮交聯:該方法是将偶氮化合物(wù)混入PE中(zhōng),并在低于偶氮化合物(wù)分(fēn)解溫度擠出,擠出物(wù)通過一(yī)高溫鹽浴,偶氮化合物(wù)分(fēn)解形成自由基,引發聚乙烯交聯。一(yī)般用于熔融溫度較低的柏膠類材料,對于塑料很少有實際應用。

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