Polyethylensyntesemetoder og -varianter
(1) Polyethylen med lav densitet (LDPE)
Når spormængder af ilt eller peroxider tilsættes som initiatorer til ren ethylen, komprimeres til ca. 202,6 kPa og opvarmes til ca. 200 °C, polymeriserer ethylenen til hvid, voksagtig polyethylen. Denne metode kaldes almindeligvis højtryksprocessen på grund af driftsbetingelserne. Den resulterende polyethylen har en densitet på 0,915-0,930 g/cm³ og en molekylvægt på mellem 15.000 og 40.000. Dens molekylære struktur er stærkt forgrenet og løs og ligner en "trælignende" konfiguration, hvilket forklarer dens lave densitet, deraf navnet lavdensitetspolyethylen.
(2) Polyethylen med mellemdensitet (MDPE)
Middeltryksprocessen involverer polymerisering af ethylen under 30-100 atmosfærer ved hjælp af metaloxidkatalysatorer. Den resulterende polyethylen har en densitet på 0,931-0,940 g/cm³. MDPE kan også fremstilles ved at blande højdensitetspolyethylen (HDPE) med LDPE eller ved copolymerisering af ethylen med comonomerer såsom buten, vinylacetat eller acrylater.
(3) Højdensitetspolyethylen (HDPE)
Under normale temperatur- og trykforhold polymeriseres ethylen ved hjælp af yderst effektive koordinationskatalysatorer (organometalliske forbindelser bestående af alkylaluminium og titantetrachlorid). På grund af den høje katalytiske aktivitet kan polymerisationsreaktionen udføres hurtigt ved lavt tryk (0-10 atm) og lave temperaturer (60-75 °C), deraf navnet lavtryksprocessen. Den resulterende polyethylen har en uforgrenet, lineær molekylstruktur, hvilket bidrager til dens høje densitet (0,941-0,965 g/cm³). Sammenlignet med LDPE udviser HDPE overlegen varmebestandighed, mekaniske egenskaber og modstandsdygtighed over for miljømæssige spændingsrevner.
Egenskaber af polyethylen
Polyethylen er en mælkehvid, vokslignende, halvtransparent plast, hvilket gør den til et ideelt isolerings- og beklædningsmateriale til ledninger og kabler. Dens vigtigste fordele omfatter:
(1) Fremragende elektriske egenskaber: høj isolationsmodstand og dielektrisk styrke; lav permittivitet (ε) og dielektrisk tabstangent (tanδ) over et bredt frekvensområde med minimal frekvensafhængighed, hvilket gør det næsten til et ideelt dielektrikum til kommunikationskabler.
(2) Gode mekaniske egenskaber: fleksibel, men sej, med god deformationsmodstand.
(3) Stærk modstandsdygtighed over for termisk ældning, lavtemperaturskørhed og kemisk stabilitet.
(4) Fremragende vandmodstand med lav fugtabsorption; isoleringsmodstanden falder generelt ikke ved nedsænkning i vand.
(5) Som et ikke-polært materiale udviser det høj gaspermeabilitet, hvor LDPE har den højeste gaspermeabilitet blandt plasttyper.
(6) Lav specifik vægtfylde, alt under 1. LDPE er særligt bemærkelsesværdigt med cirka 0,92 g/cm³, mens HDPE, på trods af sin højere densitet, kun er omkring 0,94 g/cm³.
(7) Gode forarbejdningsegenskaber: let at smelte og blødgøre uden nedbrydning, afkøles let til form og giver præcis kontrol over produktets geometri og dimensioner.
(8) Kabler fremstillet af polyethylen er lette, nemme at installere og enkle at terminere. Polyethylen har dog også flere ulemper: lav blødgøringstemperatur; brandbarhed, afgiver en paraffinlignende lugt ved afbrænding; dårlig modstandsdygtighed over for miljømæssige spændingsrevner og krybemodstand. Der kræves særlig opmærksomhed ved brug af polyethylen som isolering eller kappe til søkabler eller kabler installeret i stejle lodrette fald.
Polyethylenplast til ledninger og kabler
(1) Universalisolering af polyethylenplast
Består udelukkende af polyethylenharpiks og antioxidanter.
(2) Vejrbestandig polyethylenplast
Primært sammensat af polyethylenharpiks, antioxidanter og carbon black. Vejrbestandigheden afhænger af partikelstørrelsen, indholdet og spredningen af carbon black.
(3) Miljømæssigt stress- og revnebestandig polyethylenplast
Anvender polyethylen med et smelteindeks under 0,3 og en smal molekylvægtfordeling. Polyethylenen kan også tværbindes via bestråling eller kemiske metoder.
(4) Højspændingsisolering af polyethylenplast
Isolering af højspændingskabler kræver ultraren polyethylenplast suppleret med spændingsstabilisatorer og specialiserede ekstrudere for at forhindre hulrumsdannelse, undertrykke harpiksudladning og forbedre lysbuemodstand, elektrisk erosionsmodstand og koronamodstand.
(5) Halvledende polyethylenplast
Produceret ved at tilsætte ledende carbon black til polyethylen, typisk ved hjælp af finpartikelformet carbon black med høj struktur.
(6) Termoplastisk lavrøg-nul-halogen (LSZH) polyolefin kabelforbindelse
Denne forbindelse bruger polyethylenharpiks som basismateriale, der inkorporerer højeffektive halogenfri flammehæmmere, røgdæmpende midler, termiske stabilisatorer, svampedræbende midler og farvestoffer, der forarbejdes ved blanding, blødgøring og pelletering.
Tværbundet polyethylen (XLPE)
Under påvirkning af højenergistråling eller tværbindingsmidler omdannes polyethylens lineære molekylstruktur til en tredimensionel (netværks)struktur, der omdanner det termoplastiske materiale til et termohærdende materiale. Når det bruges som isolering,XLPEkan modstå kontinuerlige driftstemperaturer på op til 90 °C og kortslutningstemperaturer på 170-250 °C. Tværbindingsmetoder omfatter fysisk og kemisk tværbinding. Bestrålingstværbinding er en fysisk metode, mens det mest almindelige kemiske tværbindingsmiddel er DCP (dicumylperoxid).
Udsendelsestidspunkt: 10. april 2025