PEX-交聯(lián)聚乙烯簡(jiǎn)介

中國(guó)注塑網(wǎng)

交聯(lián)聚乙烯，英文名：cross-linking polyethylene，簡(jiǎn)稱CLPE，習(xí)慣簡(jiǎn)稱PEX，是聚乙烯通過交聯(lián)反應(yīng)，使聚乙烯分子從二維結(jié)構(gòu)變?yōu)槿S網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，材料的化學(xué)和物理特性相應(yīng)的得到增強(qiáng)，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(zhì)的化工原料，通過交聯(lián)反應(yīng)，使聚乙烯分子從二維結(jié)構(gòu)變?yōu)槿S網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，材料的化學(xué)和物理特性相應(yīng)的得到增強(qiáng)，耐溫耐壓性能提高，這種材料簡(jiǎn)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(jīng)分子之間的化學(xué)反應(yīng)形成的一種具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。 聚乙烯從線形結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，性能會(huì)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(yīng)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(diǎn)可達(dá)200℃，能在140℃下長(zhǎng)期使用，而沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、抗蠕變性、剛性都優(yōu)于HDPE。 PEX薄膜具有適當(dāng)?shù)耐该餍院妥銐虻乃魵馔高^性；PEX還有形狀記憶的特性，制品經(jīng)加熱、拉伸、冷卻定型后，重新加熱到結(jié)晶溫度以上時(shí)，可以自然恢復(fù)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(xué)交聯(lián)兩種?；瘜W(xué)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(dǎo)線上的聚乙烯護(hù)套、薄膜、薄壁管等產(chǎn)品用γ-射線、高能射線輻射處理，輻射劑量為105G，進(jìn)行交聯(lián)（引發(fā)聚乙烯大分子產(chǎn)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(diǎn)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(shè)備投資大，防護(hù)設(shè)施要好，最適用于制備薄型交聯(lián)產(chǎn)品。此類PEX主要用于電纜料和形狀記憶收縮管。 2、化學(xué)交聯(lián)：化學(xué)交聯(lián)則是采用化學(xué)交聯(lián)劑使聚合物產(chǎn)生交聯(lián)，由線性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)劑的選擇應(yīng)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(yīng)具有如下基本要求：交聯(lián)率高，交聯(lián)結(jié)構(gòu)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(xué)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(jī)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(diǎn)，并產(chǎn)生碳一碳交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該技術(shù)需要高壓擠出設(shè)備，使交聯(lián)反應(yīng)在機(jī)筒內(nèi)進(jìn)行，然后使用快速加熱方式對(duì)制品加熱，從而產(chǎn)生交聯(lián)制品。所以采用過氧化物交聯(lián)法生產(chǎn)聚乙烯管材不易控制，產(chǎn)品質(zhì)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(jì)六十年代研制成功硅烷交聯(lián)技術(shù)。該技術(shù)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(yīng)，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(wǎng)狀的氧烷鏈交聯(lián)結(jié)構(gòu)。硅烷交聯(lián)技術(shù)由于其交聯(lián)所用設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝易于控制，投資較少，成品交聯(lián)度高，品質(zhì)好，從而大大推動(dòng)了交聯(lián)聚乙烯的生產(chǎn)和應(yīng)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(jīng)接枝反應(yīng)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(chǎn)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(duì)于塑料很少有實(shí)際應(yīng)用。