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XL-PE交聯聚乙烯的介紹

2019-04-18

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XLPE,即交聯聚乙烯。

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、高能射線進行照射進行交聯(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。

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。

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。

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。

電線電纜用交聯PE相關特性:

什麽是交聯聚乙烯絕緣電纜呢?絕緣就是将絕緣材料按其耐受電壓程度的要求,以不同的厚度包複在導體(tǐ)外(wài)面而成,起着使帶電體(tǐ)與其他部分(fēn)隔絕的作用。電纜通電以後,導體(tǐ)要發熱,因此,比較理想的絕緣材料應有良好的絕緣性能和良好的熱導電性能。

聚氯乙烯絕緣是熱塑性材料,機械性能在很大(dà)程度上取決于聚合物(wù)的結晶體(tǐ)。在電和熱的作用下(xià),尤其電纜在過電流或短路故障時,溫度可能升高使内部産生(shēng)軟化變形,導緻絕緣性能降低,其它絕緣損壞;而交聯聚乙烯絕緣是利用化學方法或物(wù)理方法,使電纜絕緣聚乙烯分(fēn)子由線性分(fēn)子結構轉變爲主體(tǐ)網狀分(fēn)子結構,即熱塑性的聚乙烯轉變爲熱固性的交聯聚乙烯,從而大(dà)大(dà)提高它的耐熱性和機械性能,減少了它的收縮性,使其受熱以後不再熔化,并保持了優良的電氣性能。因此,交聯聚乙烯絕緣在耐熱、機械性能方面具有良好優越性,成爲目前理想的絕緣材料。

交聯聚乙烯絕緣電纜顯著改善了聚氯乙烯絕緣電纜的性能。聚氯乙烯絕緣電纜長期工(gōng)作溫度隻有70℃左右,而交聯聚乙烯絕緣電纜的長期允許工(gōng)作溫度可達90℃。在130℃溫度下(xià)以保持彈性狀态,相對同等截面的聚氯乙烯絕緣電纜,它的截流量可提高約25%。因此,在實際應用中(zhōng),可用截面低一(yī)檔的交聯聚乙烯絕緣電纜來取代聚氯乙烯絕緣電纜。

交聯聚乙烯絕緣比重爲0.92g/cm3。而聚氯乙烯絕緣比重爲1.35g/cm3。由于XLPE絕緣綜合性能比PVC絕緣強,按國家标準(GB/T12706-2002)允許交聯聚乙烯絕緣的厚度要比聚氯乙烯絕緣的厚度要薄,因此,交聯聚乙烯絕緣電纜比聚氯乙烯絕緣電纜重量輕,直徑要小(xiǎo),安裝敷設方便,附件接頭簡單,而得到廣泛使用。

正由于交聯聚乙烯絕緣電纜具有PVC絕緣電纜無法比拟的優點。它的結構簡單、重量輕、耐熱好、負載能力強、不熔化、耐化學腐蝕,機械強度高等優異特性,越來越來被用戶廣泛地認同。