PEX-交聯(lián)聚乙烯簡介

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交聯(lián)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(lián)反應，使聚乙烯分子從二維結構變?yōu)槿S網狀結構，材料的化學和物理特性相應的得到增強，耐溫耐壓性能提高而形成交聯(lián)聚乙烯。 聚乙烯是一種優(yōu)質的化工原料，通過交聯(lián)反應，使聚乙烯分子從二維結構變?yōu)槿S網狀結構，材料的化學和物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(lián)聚乙烯。交聯(lián)聚乙烯是由熱塑性線形聚乙烯經分子之間的化學反應形成的一種具有網狀結構的熱固性塑料。 聚乙烯從線形結構變?yōu)榫W狀結構后，性能會發(fā)生完全徹底的變化，就有了突出的耐磨性、抗爆破性、耐溶劑性、尺寸穩(wěn)定性、耐應力開裂性、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(yōu)良，軟化點可達200℃，能在140℃下長期使用，而沖擊強度、拉伸強度、抗蠕變性、剛性都優(yōu)于HDPE。 PEX薄膜具有適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、冷卻定型后，重新加熱到結晶溫度以上時，可以自然恢復到原來的形狀和尺寸。 聚乙烯的交聯(lián)方法有物理交聯(lián)即輻射交聯(lián)和化學交聯(lián)兩種。化學交聯(lián)又分為硅烷交聯(lián)、過氧化物交聯(lián)。 1、輻射交聯(lián)：將聚乙烯制品，如包覆在導線上的聚乙烯護套、薄膜、薄壁管等產品用γ-射線、高能射線輻射處理，輻射劑量為105G，進行交聯(lián)（引發(fā)聚乙烯大分子產生自由基，形成C-C交聯(lián)鏈）。交聯(lián)度受輻射劑量及溫度的影響，交聯(lián)點隨輻射劑量的增加而增加，因此通過控制輻射條件，可以獲得具有一定交聯(lián)度的交聯(lián)聚乙烯制品。此方法設備投資大，防護設施要好，最適用于制備薄型交聯(lián)產品。此類PEX主要用于電纜料和形狀記憶收縮管。 2、化學交聯(lián)：化學交聯(lián)則是采用化學交聯(lián)劑使聚合物產生交聯(lián)，由線性結構轉變?yōu)榫W狀結構。交聯(lián)劑的選擇應視聚合物品種，加工工藝和制品性能而定，理想的交聯(lián)劑除滿足一些具體的要求外，還應具有如下基本要求：交聯(lián)率高，交聯(lián)結構穩(wěn)定；加工安全性大，使用方便，加入樹脂后的有效期適中，無過早或過晚交聯(lián)之弊；不影響制品的加工性能和使用性能；無毒、不污染、不刺激皮膚和眼睛。在化學交聯(lián)中又有過氧化物交聯(lián)、硅烷交聯(lián)、偶氮交聯(lián)之分： 1.過氧化物交聯(lián)及交聯(lián)劑：過氧化物交聯(lián)，一般采用有機過氧化物為交聯(lián)劑，在熱的作用下，分解而生成活性的游離基，這些游離基使聚合物碳鏈上生成活性點，并產生碳一碳交聯(lián)，形成網狀結構。該技術需要高壓擠出設備，使交聯(lián)反應在機筒內進行，然后使用快速加熱方式對制品加熱，從而產生交聯(lián)制品。所以采用過氧化物交聯(lián)法生產聚乙烯管材不易控制，產品質量不穩(wěn)。LDPE選用過氧化二異丙苯DCP作為交聯(lián)劑，分解溫度為132℃；HDPE則選用2，5－二叔丁基－2，5－二甲基乙烷AD作為交聯(lián)劑，分解溫度為141℃。  2.硅烷交聯(lián)及交聯(lián)劑：二十世紀六十年代研制成功硅烷交聯(lián)技術。該技術是利用含有雙鏈的乙烯基硅烷在引發(fā)劑的作用下與熔融的聚合物反應，形成硅烷接枝聚合物，該聚合物在硅烷醇縮合催化劑的存在下，遇水發(fā)生水解，從而形成網狀的氧烷鏈交聯(lián)結構。硅烷交聯(lián)技術由于其交聯(lián)所用設備簡單，工藝易于控制，投資較少，成品交聯(lián)度高，品質好，從而大大推動了交聯(lián)聚乙烯的生產和應用。除聚乙烯、硅烷外，交聯(lián)中還需用催化劑、引發(fā)劑、抗氧劑等。硅烷交聯(lián)聚乙烯的配方中含有聚乙烯、硅烷交聯(lián)劑、硅烷接枝劑、引發(fā)劑、催化劑、抗氧劑等，分成A、B兩組份：A組分為聚乙烯、硅烷接枝劑、引發(fā)劑，經接枝反應生成聚乙烯硅烷接枝物；B組分為聚乙烯、催化劑、氧化劑等，主要作用是催化聚乙烯硅烷接枝物生成聚乙烯交聯(lián)產物。  3.偶氮交聯(lián)：該方法是將偶氮化合物混入PE中，并在低于偶氮化合物分解溫度擠出，擠出物通過一高溫鹽浴，偶氮化合物分解形成自由基，引發(fā)聚乙烯交聯(lián)。一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。