Polietilēna sintēzes metodes un veidi
(1) Zema blīvuma polietilēns (ZBPE)
Kad tīram etilēnam, saspiestam līdz aptuveni 202,6 kPa un uzkarsētam līdz aptuveni 200 °C, kā iniciatorus pievieno nelielu daudzumu skābekļa vai peroksīdu, etilēns polimerizējas baltā, vaskainā polietilēnā. Šo metodi darbības apstākļu dēļ parasti sauc par augstspiediena procesu. Iegūtā polietilēna blīvums ir 0,915–0,930 g/cm³ un molekulmasa ir no 15 000 līdz 40 000. Tā molekulārā struktūra ir ļoti sazarota un irdena, atgādinot "kokam līdzīgu" konfigurāciju, kas izskaidro tā zemo blīvumu, tāpēc to sauc par zema blīvuma polietilēnu.
(2) Vidēja blīvuma polietilēns (MDPE)
Vidēja spiediena process ietver etilēna polimerizāciju 30–100 atmosfēru spiedienā, izmantojot metālu oksīdu katalizatorus. Iegūtā polietilēna blīvums ir 0,931–0,940 g/cm³. MDPE var ražot arī, sajaucot augsta blīvuma polietilēnu (HDPE) ar LDPE vai kopolimerizējot etilēnu ar tādiem komonomēriem kā butēns, vinilacetāts vai akrilāti.
(3) Augsta blīvuma polietilēns (HDPE)
Normālas temperatūras un spiediena apstākļos etilēns tiek polimerizēts, izmantojot ļoti efektīvus koordinācijas katalizatorus (organometāliskus savienojumus, kas sastāv no alkilalumīnija un titāna tetrahlorīda). Pateicoties augstajai katalītiskajai aktivitātei, polimerizācijas reakciju var ātri pabeigt zemā spiedienā (0–10 atm) un zemā temperatūrā (60–75 °C), tāpēc nosaukums ir zema spiediena process. Iegūtajam polietilēnam ir nesazarota, lineāra molekulārā struktūra, kas veicina tā augsto blīvumu (0,941–0,965 g/cm³). Salīdzinot ar LDPE, HDPE uzrāda labāku karstumizturību, mehāniskās īpašības un izturību pret vides sprieguma plaisāšanu.
Polietilēna īpašības
Polietilēns ir pienbalta, vaskam līdzīga, puscaurspīdīga plastmasa, kas padara to par ideālu izolācijas un apvalka materiālu vadiem un kabeļiem. Tā galvenās priekšrocības ir:
(1) Izcilas elektriskās īpašības: augsta izolācijas pretestība un dielektriskā izturība; zema dielektriskā caurlaidība (ε) un dielektrisko zudumu tangenss (tanδ) plašā frekvenču diapazonā ar minimālu frekvences atkarību, padarot to par gandrīz ideālu dielektriķi sakaru kabeļiem.
(2) Labas mehāniskās īpašības: elastīgs, bet izturīgs, ar labu deformācijas izturību.
(3) Spēcīga izturība pret termisko novecošanos, trauslums zemā temperatūrā un ķīmiskā stabilitāte.
(4) Lieliska ūdensizturība ar zemu mitruma absorbciju; izolācijas pretestība parasti nesamazinās, iegremdējot ūdenī.
(5) Kā nepolārs materiāls tam piemīt augsta gāzu caurlaidība, un LDPE ir visaugstākā gāzu caurlaidība starp plastmasām.
(6) Zems īpatnējais svars, visi ir zem 1. Īpaši ievērojams ir LDPE, kas ir aptuveni 0,92 g/cm³, savukārt HDPE, neskatoties uz tā augstāko blīvumu, ir tikai aptuveni 0,94 g/cm³.
(7) Labas apstrādes īpašības: viegli kausējams un plastificējams bez sadalīšanās, viegli atdziest, iegūstot atbilstošu formu, un ļauj precīzi kontrolēt produkta ģeometriju un izmērus.
(8) No polietilēna izgatavotie kabeļi ir viegli, viegli uzstādāmi un vienkārši noslēdzami. Tomēr polietilēnam ir arī vairāki trūkumi: zema mīkstināšanas temperatūra; uzliesmojamība, degot izdalot parafīnam līdzīgu smaku; slikta izturība pret vides sprieguma plaisāšanu un šļūdes izturība. Īpaša uzmanība jāpievērš, ja polietilēnu izmanto kā izolāciju vai apvalku zemūdens kabeļiem vai kabeļiem, kas uzstādīti stāvos vertikālos kritumos.
Polietilēna plastmasa vadiem un kabeļiem
(1) Universāla izolācija no polietilēna plastmasas
Sastāv tikai no polietilēna sveķiem un antioksidantiem.
(2) Laikapstākļiem izturīga polietilēna plastmasa
Galvenokārt sastāv no polietilēna sveķiem, antioksidantiem un kvēpu. Izturība pret laikapstākļiem ir atkarīga no kvēpu daļiņu izmēra, satura un dispersijas.
(3) Vides stresa plaisu izturīga polietilēna plastmasa
Izmanto polietilēnu ar kušanas plūsmas indeksu zem 0,3 un šauru molekulmasas sadalījumu. Polietilēnu var arī savstarpēji saistīt, izmantojot apstarošanu vai ķīmiskās metodes.
(4) Augstsprieguma izolācijas polietilēna plastmasa
Augstsprieguma kabeļu izolācijai nepieciešama īpaši tīra polietilēna plastmasa, kas papildināta ar sprieguma stabilizatoriem un specializētiem ekstrūderiem, lai novērstu tukšumu veidošanos, nomāktu sveķu izlādi un uzlabotu loka pretestību, elektriskās erozijas izturību un korona pretestību.
(5) Pusvadoša polietilēna plastmasa
Ražots, pievienojot vadošu ogli polietilēnam, parasti izmantojot smalku daļiņu, augstas struktūras ogli.
(6) Termoplastisks, zema dūmu līmeņa bezhalogēna (LSZH) poliolefīna kabeļu savienojums
Šajā savienojumā kā pamatmateriālu tiek izmantoti polietilēna sveķi, kas satur augstas efektivitātes halogēnu nesaturošus liesmas slāpētājus, dūmu slāpētājus, termiskos stabilizatorus, pretsēnīšu līdzekļus un krāsvielas, un tiek apstrādāti, sajaucot, plastificējot un granulējot.
Šķērssaistīts polietilēns (XLPE)
Augstas enerģijas starojuma vai šķērssaistīšanas līdzekļu iedarbībā polietilēna lineārā molekulārā struktūra pārvēršas trīsdimensiju (tīkla) struktūrā, pārveidojot termoplastisko materiālu par termoreaktīvu materiālu. Izmantojot to kā izolāciju,XLPEvar izturēt nepārtrauktas darba temperatūru līdz 90 °C un īsslēguma temperatūru 170–250 °C. Šķērssaistīšanas metodes ietver fizikālu un ķīmisku šķērssaistīšanu. Apstarošanas šķērssaistīšana ir fizikāla metode, savukārt visizplatītākais ķīmiskais šķērssaistīšanas līdzeklis ir DCP (dikumilperoksīds).
Publicēšanas laiks: 2025. gada 10. aprīlis