聚乙烯的交联改性范例
交联聚乙烯材料的交联特性及表征方法

交联聚乙烯材料的交联特性及表征方法摘要聚乙烯在交联之前,其物理性能无法达到现今某些要求,在应用上面的局限性开始展现,故通过交联改性,增强其各项性能,以拓宽其使用领域。
在本论文中,以低密度聚乙烯为原材料,通过哈克转矩流变仪混合2%含量的DCP(过氧化二异丙苯)压片后数据分析确定静态实验与动态实验的实验条件。
在交联过程中,通过改变交联时间与交联温度这两个变量,探索在交联过程中,交联时间与交联温度对于凝胶含量与热延伸率的影响,以及这两个实验结论之间的联系。
再设定170°C交联温度,进行动态交联实验,分析在各温度对于一段完整的动态交联曲线的影响。
1交联特性分析1.1静态分析1.1.1预备实验分析在预备实验中,通过不同转速,不同混料温度经过压片之后,在凝胶含量实验与热延伸率实验中所得的结果,分析可知:1.在混料的过程中,转速的影响对于交联度和热延伸率的影响非常小,几乎可以忽略不计。
2.在混料过程中,混料温度对于交联度和热延伸率的影响比较大,随着混料温度的升高,交联度不断上升,热延伸率不断下降。
3.为使原材料在一定的混料时间下混料更加均匀,所以我选择50r/min的转速进行混料,且由于聚乙烯在92°C就已经熔融,混料温度太高可能会导致其在混料的过程中已经开始了交联行为,使后面测定凝胶含量时交联度变高,所以我选择了110°C的混料温度,至此选定了静态实验与动态实验的混料条件。
1.1.2凝胶含量数据分析在静态实验的凝胶含量实验中,通过在压片的过程中设置两个变量,即交联温度变量与交联时间变量,探索这两个条件对于凝胶含量的影响,将数据进行绘图,可以得出如下的图形。
下图4-1是凝胶含量随交联时间变化的曲线。
图4-1 凝胶含量随交联时间变化的曲线下图4-2为凝胶含量随交联温度变化的曲线图4-2 凝胶含量随交联温度变化的曲线根据图4-1,图4-2分析,分析结果如下:1.1.3热延伸率数据分析在静态实验的热延伸率实验中,通过在压片过程中设置的两个变量,即交联温度变量与交联时间变量,探索这两个变量对于热延伸率的影响,将第三章中热延伸率实验所得的数据进行绘图,得到下面的图形。
聚乙烯的改性研究

交联聚乙烯 (CLPE )
采用辐射法(X射线、电子射线或紫外线照射等)或 化学法(过氧化物或有机硅交联)使线型聚乙烯成为 网状或体型的交联聚乙烯。PE 的辐射交联反应为自由 基链式反应, 反应过程可分为三 步: (1) PE 高分子链在 辐照作用下生成初级自由基和活泼氢原子; (2) 活泼氢 原子可继续攻击PE, 再生成自由基; (3) 大分子链自由
但是它有一致命缺点: 对于环境应力(尤其是化学和机械作 用) 很敏感,耐热老化性差。
聚乙烯的改性品种
主要包括: 氯磺化聚乙烯 交联聚乙烯 共混改性聚乙烯
氯磺化聚乙烯(CSM)
氯磺化聚乙烯是美国杜邦公司首先实现工业化生
产的。氯磺化聚乙烯由低密度聚乙烯或高密度聚 乙烯经过氯化和氯磺化反应制得。
氯磺化聚交联法 : 在实验室试验时,主要用γ射线。工业上,
常用大型电子加速器产生的电子束来使 聚合物发生交联。辐射交联主要是使用 高能射线打断PE中C 一C 键和C 一H 键 所产生的自由基来引发交联的。
在进行交联反应时,需要加入增敏剂和敏 化剂。增敏剂一般为多官能团单体, 可增 大交联反应的比例;敏化剂一般为活泼 小分子, 作用为加速辐射交联反应。常用
瞬间短路温度/℃
-
软化温度/℃
105-115
体积电阻率
10(17)
介电强度
20-35
耐候性
差
耐老化性
一般
耐油性
一般
低温脆化性
一般
交联聚乙烯 0.92 90 250
10(17) 35-50 一般 优良 优良 优良
交联聚乙烯的生 产
绝 缘 电 缆
交 联 聚 乙 烯
共混改性聚乙烯
二步法硅烷交联聚乙烯抗预交联性的研究

二步法硅烷交联聚乙烯抗预交联性的研究发布时间:2021-04-26T03:06:24.238Z 来源:《中国科技人才》2021年第6期作者:高兵兵[导读] 为了改善聚烯的耐热和机械性能,行之有效的方法是化学交联改性[1]。
上海高分子功能材料研究所上海市 201314摘要:二步法硅烷交联聚乙烯主要在电线电缆料、管材料中广泛应用。
二步法硅烷交联聚乙烯在制备、保存、加工过程会出现预交联,导致制品缺陷。
本实验主要研究了二步法硅烷交联聚乙烯通过添加抗预交联剂MP-0防止预交联的方法,验证并有效。
关键词:二步法;硅烷交联聚乙烯;抗预交联聚乙烯作为五大通用塑料之一。
由于结构原因,聚乙烯不能承受较高的使用温度, 加之其机械强度较低,因而限制了它在许多领域的应用。
为了改善聚烯的耐热和机械性能,行之有效的方法是化学交联改性[1]。
聚乙烯化学交联改性技术通常有三种:辐照交联法、化学交联法、硅烷交联法。
硅烷交联法具有设备投资少,工艺通用性强,不受制品厚度限制,过氧化物用量低,耐老化性能好,所以人们更倾向于研究硅烷交联技术。
硅烷交联法又分一步法和二步法,用二步法硅烷交联法进行交联改性时,通常先将乙烯基硅烷通过熔融接枝反应接枝到聚乙烯的分子链上,生成硅烷接枝聚乙烯[2],硅烷接枝聚乙烯与催化剂B 料按照一定比例混合挤出,再进行温水交联后,形成硅烷交联聚乙烯塑料。
二步法硅烷交联聚乙烯同样存在一些缺点,例如在接枝、保存、加工过程都会出现预交联反应,导致挤出表观差,得到的制品表面有疙瘩。
本实验将研究一种抗预交联剂MP-0对二步法硅烷交联聚乙烯预交联反应的影响。
1.实验部分1.1、主要原料线性低密度聚乙烯218WJ,沙特基础工业有限公司;乙烯基三甲氧基硅烷(A-171),南京化学试剂股份有限公司;过氧化二异丙苯(DCP),南京化学试剂股份有限公司;二月桂酸二丁基锡(DBTDL),杭州瑞科化工有限公司;抗预交联剂:MP-0;蒸馏水。
聚乙烯的改性方法

聚乙烯的改性方法聚乙烯(PE)树脂是以乙烯单体聚合而成的聚合物。
聚乙烯的分子是长链线形结构或支链结构,为典型的结晶聚合物。
在固体状态下,结晶部分与无定形部分共存。
结晶度视加工条件和原处理条件而异,一般情况下,密度越高结晶度就越大。
LDPE结晶度通常为55%~65%,HDPE结晶度为80%~90%。
PE具有优良的机械加工性能,但其表面呈惰性和非极性,造成印刷性、染色性、亲水性、粘合性、抗静电性能及与其他极性聚合物和无机填料的相容性较差,而且其耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热等性能不佳,限制了其应用范围。
通过改性来提高其性能,扩大其应用领域。
1.接技改性接枝聚合物几乎不改变取乙烯骨架结构,同时又将具有各种功能的极性单体接枝到PE主链上,既保持了PE原有特性,又增加了新的功能,是一种简单而行之有效的PE极性功能化方法。
接枝反应实施方法主要有溶液法、溶融法、固相法以及辐射接枝法等。
(1)溶液法使用甲苯、二甲苯、氯苯等作为反应介质在液相中进行。
PE、单体、引发剂全部溶解在反应介质中,体系为均相,介质的极性和对单体的链转移常数对接枝反应影响很大。
(2)固相法将PE粉末直接与单体、引发剂、界面活性剂等接触反应。
与传统实施方法相比,固相法具有反应温度适宜、常压、基本保持聚合物固有物性,无需回收溶剂,后处理简单,高效节能等优点。
(3)熔融法在熔融状态下,通过引发剂热分解产生自由基,从而引发大分子链产生自由基,在接枝单体的存在下发生自由基共聚反应,然后在聚合物大分子链上接枝侧链。
(4)辐射接枝法辐射接枝表面改性包括γ射线、β射线、电子束等辐照方法,其原理是利用聚合物被辐照后产生游离基,游离基再与其它单体生成接枝聚合反应,而达到表面改性的目的。
辐射接枝改性主法有:共辐照法、预辐照法、过氧化物法。
2.交联改性交联改性使PE的物理力学强度大大提高,并显著改善其耐环境应力开裂性、耐腐蚀性、抗蠕变性及耐候性,从而拓宽了其应用范围。
紫外辐照交联改性UHMWPE纤维的研究

关键 词 : 超高相 对分子质量聚乙烯纤维 紫外 辐照 交联
具有质 轻 、 高强 高模 等优 异性 能 , 在军 用 防护材 料
( 防弹衣 ) 绳 缆 、 空 航 天 材 料 等 领 域 得 到 日 如 、 航 益广 泛 的应 用 。然 而 , 于 U MWP 固有 的 结 由 H E
于4 0℃烘箱 内烘 干 至恒 重 。通 氮 气 于 含 有 一 定 比例交 联剂 T T 光 敏剂 二苯 甲酮 的丙 酮 溶 液 MP A、
8 : ( .一L ) L L o / o×10 0 % () 1
某厂 家产 ; 正庚 烷 、 酮 、 甲苯 : 析 纯 , 京 化 丙 二 分 北
工厂产 ; 羟 甲基 丙 烷 三 丙 烯 酸 酯 ( M I : 三 T F' 分 A)
析纯 , 比利 时 U B公 司产 ; 苯 甲酮 : 学 纯 , C 二 化 北
5 0℃ , 声频 率 2 H , 超 8k z超声 时 间 5mn i。萃取 后
丝条 置于 通风橱 中 自然 干燥 2 。 4h 1 2 2 紫外辐 照 交联 反 应 ..
2 1 红外 光谱 分析 . 由图 1可 以 看 出 , 联 剂 T T 分 别 在 交 MP A
收 稿 日期 : 0 0 0 -5 2 1— 82 ;修 改 稿 收 到 日期 :0 10 -0 2 1 . 12 。 作 者 简 介 :黄 鑫 (9 5 ) 男 , 士 研 究 生 。 研 究 方 向 为 超 18 一 , 硕 高相对分子质量聚乙烯纤维纺丝性能及蠕变改性。 通 讯 联 系 人 。zagoi g bc 13 tm houl n_ i@ 6 .o a _ t
聚乙烯醇的功能性共聚改性:IV.自交联聚乙烯醇

MMA M: 由丙烯酰胺 、 甲醛以及 甲醇合成 。真空
蒸馏提纯后制得微黄的油状液体, 沸点: 1 o 4 ℃; B MA M和 M A M: 外购 , 使用 时不 需 提纯 ;
V A c 和A I B N: 外购 , 其中 V A c 需 要 提 纯 至大
于9 5 %;
所有 原料 均通过 H n . I T I . r 分析 检 测 。
1 实验 部 分
1 . 1 原料
本 文 的研 究 目的 是 : 制备具有可控的具有 自 交联 性 质 的改性 P V A。首先 , 为 了实现 自交 联 , 改 性P V A 的分子 链 中要含 有 可交 联基 团 。其 次 , 为 了实现 交联 时 间 的可控 , 这 就要 求 改性 P V A在 水 溶 液 中不光 不 能 发 生 交 联 反 应 , 反 而应 具 有 良好 的水溶 性能 , 然后 在 改 性 P V A溶 液 的干 燥成 型过 程中, 加入 一定 量 的硬化 剂 , 发生 交联 反应 生 成具 有 良好 耐 水 性 产 物 。这 类 型 的改 性 P V A 可 以通
剂。
V A c以及丙烯酸类型的单体发生共聚。但是到 目 前为 止 , 乙烯 醇 与 N一烷 氧 基 甲基 一丙 烯 酰 胺 的 共 聚物 的研 究还 未见 报道 。本 文 主要 研究 通过 共
聚实 现对 P V A 的功能性 改 性 。另 外 , P V A通 过 羧
基、 磺化以及阳离子改性的研究 已经有文章报道。
自交联 的改 性 P V A。
总所 周知 , N一烷氧 基 甲基 一丙烯 酰胺 可 以和
般发 生在水 溶 液 中 , 有 时 会导致 P V A水 溶 液 的
交联改性聚乙烯再生料成型方法
本文摘自再生资源回收-变宝网()交联改性聚乙烯再生料成型方法
聚乙烯再生料可以进行交联改性,提高其拉伸强度和模量,以及耐热性、耐候性、耐磨性和尺寸稳定性等。
交联的程度不同,其力学改性程度也不同,聚乙烯再生料在充分交联后形成三维结构,从热塑性塑料变为热固性塑料,力学性能大大改善,对于回收聚乙烯再生料来说,只需使之轻度交联,即可保持其热塑性能的同时又适当提高其力学性能,而且回收的聚乙烯再生料制品再废弃后还可再生利用。
聚乙烯再生料的交联改性有化学交联和辐射交联两种,聚乙烯再生料主要采用化学交联法。
化学交联所用的交联剂为有机过氧化物(如过氧化二异丙苯)等。
操作步骤是:用挤出tIL将过氧化二异丙苯和粉碎后的聚乙烯再生料废旧料进行混合,在适当的高温下进行交联,温度控制在170--180度,所得到的粒料就是轻度交联改性的聚乙烯再生料,用这种料加工生成的制品不仅力学性能有所提高,而且仍保持了热塑加工特性。
所用挤出机的螺杆长径比以35为宜。
交联改性聚乙烯再生料有两种加工成型方法:
1、在聚乙烯再生料软化点之上使之充分塑化,同时混入交联剂,在交联剂的分解温度之下进行造粒,在模压工艺中使交联反应与成型一步完成。
2、在交联剂分解温度以下制成坯型,再加热到产生交联反应的温度之上完成固化,此法为两步法。
本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站;
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聚乙烯的交联改性范例课件
04
交联改性后聚乙烯的性能
热稳定性
总结词
聚乙烯经过交联改性后,其热稳定性得到显著提高。
详细描述
在高温环境下,交联聚乙烯表现出更好的热稳定性,不易发生热分解和氧化反应。这使得交联聚乙烯能够在高温 环境中保持其结构和性能的稳定性,延长使用寿命。
耐化学腐蚀性
总结词
详细描述
机械性能
总结词
交联改性显著改善了聚乙烯的机械性能。
06
未来展望
新材料的研 发
高性能聚乙烯
01
生物可降解聚乙烯
02
功能化
研究开发更高效、选择性更高的催化剂体系,提高聚乙烯的生产 效率和产品质量。
绿色生产工艺
探索环境友好的生产工艺,减少生产过程中的环境污染,降低能 耗和资源消耗。
连续化生产技术
推广连续化生产技术,提高生产效率和产能,降低生产成本。
管道材料
聚乙烯管道在建筑、化工等领域有广 泛应用。
电线电缆
聚乙烯绝缘层在电线电缆制造中广泛 应用。
聚乙烯的局限性
耐热性差
机械强度不足
易老化
02
聚乙烯的交联改性
交联改性的定义和目的
定义
目的
交联改性的方法
辐射交联
过氧化物交联 硅烷交联
交联改性的效果
提高耐热性 改善化学稳定性
增强机械性能 改善加工性能
交联改性聚乙烯由于其优异的电气绝缘性能、耐热性能和耐老化性能,被广泛应用 于高压电缆的绝缘层。
通过交联改性,聚乙烯的分子结构发生变化,提高了其耐热性和电气绝缘性能,能 够满足高压电缆的使用要求。
汽车配件
汽车工业中需要大量使用各种塑料配件,以提高汽车的轻量化、舒适性和 安全性。
超高分子量聚乙烯改性
超高分子量聚乙烯(HUMWPE)是一种线性结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料,具有其它工程塑料所无法比拟的抗冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、耐低温性、耐应力开裂、抗粘附能力、优良的电绝缘性、安全卫生及自身润滑性等性能,可以代替碳钢、不锈钢、青铜等材料,在纺织、采矿、化工、包装、机械、建筑、电气、医疗、体育等领域具有广泛的应用。
虽然UHMWPE具有许多优异的特性,但也有许多不足,如其熔融指数(接近于零)极低,熔点高(90-210°C)、粘度大、流动性差而极难加工成型,另外与其他工程塑料相比,具有表面,硬度低和热变形温度低、弯曲强度和蠕变性能较差,抗磨粒磨损能力差、强度低等缺点,影响了其使用效果和应用范围。
为了克服UHMWPE的这些缺点,弥补这些不足,使其在条件要求较高的某些场所得到应用,需要对其进行改性。
目前,常用的改性方法有物理改性、化学改性、聚合物填充改性、UHMWPE自增强改性等。
改性的目的是在不影响UHMWPE主要性能的基础上提高其熔体流动性、或针对UHMWPE自身性能的缺陷进行复合改性,如改进熔体流动性、耐热性、抗静电性、阻燃性及表面硬度等,使其能在专用设备上或通用设备上成型加工。
1 物理改性所谓物理改性是指把树脂与其它一种或多种物料通过机械方式进行共混,以达到某种特殊要求,如降低UHMWPE的熔体粘度、缩短加工时间等,它不改变分子构型,但可以赋予材料新的性能。
目前常用的物理改性方法主要有用低熔点、低粘度树脂共混改性、流动剂改性、液晶高分子原位复合材料改性以及填料共混复合改性等。
它是改善UHMWPE熔体流动性最有效、最简便以及最实用的途径。
1.1 用低熔点、低粘度树脂共混改性由于HDPE、LDPE、PP、PA、聚酯、橡胶等都是低熔点、低粘度聚合物,它与UHMWPE混合形成共混体系,当共混体系被加热到熔点以上时,UHMWPE树脂就会悬浮在这些共混剂的液相中,形成可挤出、可注射的悬浮体物料。
聚乙烯的改性应用2.
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19
交联聚乙烯(CLPE)
交联聚乙烯是在普通聚乙烯的基础上,加入交联剂进行改 性,其在聚乙烯的分子链间形成的化学交联链,构成一种 立体的网状结构,这种结构和通常的分子间物理作用力的 结构相比可以显著改善,诸如热形变,粘性形变,耐化学 品性及耐应力和开裂强度等一系列物理化学性能,抗冲击 拉伸性能显著提高,收缩下降,耐温增加,低温性能明显 改善,抗蠕变性能增加。
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25
1.不同密度的聚乙烯的共混改性 实验原料:3 种原料树脂,分别为:线性低密度聚乙 烯树脂: LLDPE 7143 型和LLDPE 7042 型,高密 度聚乙烯树脂: HDPE 6070 型 。 实验设备:双螺杆挤出机 、熔体流动速率测试仪 、 密度测试仪 、硬度计 、冲击试验测试仪 、万能 拉力机 、红外光谱仪 、塑粒微粉磨机、双轴旋转 模塑机 。 试验方法:分别以LLDPE 7143 、LLDPE 7042 为主体,HDPE 6070 以不同质量比与其共混、造 粒、制样。
聚乙烯的改性应用
聚乙烯(PE)
聚乙烯 聚乙烯(polyethylene ,简称PE)是乙烯经聚合制得的 一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的 共聚物。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低 温性能,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀。常温下 不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。
催化剂技术:催化剂是PE工工艺关键部分,也是其技术开发的焦点。 特别是1991年茂金属催化剂在美国实现了工业化,使得PE生产技术 进入了新的发展阶段
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生产现状
我国聚乙烯行业通过近几年不断发展,截至2011年装置 年产能达到1082万吨。 生活水平的提高使得人们对包装材料的功能和求高,比 如保鲜膜、阻气阻光膜、选择性渗透膜、抗菌膜和印刷膜 等,未来PE对于薄膜行业的应用 领域将更加细化。 聚乙烯的另一个重要的 消费领域是塑料管材,用途
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十 ③ 組
交联聚乙烯的特点
现代塑料具有非常优异的物理性能,只是受其相对较差 的耐热性能的影响,在许多应用领域中使用寿命仍然有限。
PE由于其结构特点,不能承受较高的使用温度,加之 机械强度较低,限制了它在许多领域的应用。 为了改善 PE 的耐热和力学性能,行之有效的方法是对其进行交联 改性。
交联聚乙烯的改性方法
改性方法
PE的硅烷交联 PE的高能辐照交联
PE的过氧化物交联
PE的紫外光照交联
PE的硅烷交联
硅垸交联PE以PE为基础树脂,由硅垸为桥键材料,在聚合物大分子链间形成化 学共价键以取代原先的范德华力,使分子构成三维立体网络。硅垸交联PE的制备包含
接枝和交联两个阶段。在接枝阶段,过氧化物引发剂受热分解形成初级自由基,初级
接枝/交联工艺
影响PE硅烷接枝的主要工艺因素是挤出温度和挤出速度。接枝反 应的速度主要取决于接枝引发剂的分解速度,而接枝引发剂的分解速 度又强烈地依赖于挤出温度。随着温度升高,引发剂的半衰期降低, 提高挤出温度有利于提高接枝反应速度。但挤出温度过高,硅烷单体 挥发,降低了接枝率。PE硅烷接枝反应温度一般控制在190-210℃ 之 间。挤出机转速决定物料在挤出机中停留的时间(反应时间)和混合 效果。停留时间太短,过氧化物分解不完全,降低接枝率,残留过氧 化物会直接影响接枝料的长期稳定性以及制品的成型性和外观。停留 时间过长,挤出物料的黏度增加而影响加工性能。一般来说,工艺上 要求PE在挤出机中的平均停留时间应控制在引发剂分解半衰期的5-10 倍。喂料速度不仅对滞留时间有一定影响,而且喂料速度不同,螺槽 的填充程度不同,因而影响螺杆对物料的混合和剪切作用。喂料过快, 挤出的物料出料不均匀,表面不光滑,呈竹节状,工艺性能差。喂料 太慢,经济性不合算。
硅烷交联工艺的优点
◆ 硅烷交联方式无需高昂的设备投入,诸如电子加速器, 连续硫化设备等。 ◆ 硅烷交联技术可获得较高的挤出速度,并能减少开机 阶段产生的废料。 ◆ 三维网状分子结构可保证在相对较低的交联度下的物 理机械性能。 ◆ 耐老化能力要优于过氧化物或辐照交联产品。 ◆ 技术简单且稳定的硅烷交联方式可以应用于较大范围 的复合物加工,包括填充矿物成份的产品。
抗氧剂
抗氧剂若在接枝之前加入,会对硅垸接枝反应产生 明显影响,尤其是自由基的捕获剂类型的抗氧剂,因为它们 会捕获PE自由基,抑制接枝反应。所以接枝过程中抗氧剂 的添加要慎重,应选择合适的抗氧剂。常用的抗氧剂有抗氧 剂330、168、1010、RD及其它芳香胺类稳定剂,也可采用 复配抗氧剂。一般抗氧剂含量不大于1份。
对于交联聚乙烯而言,正是因为其具有独特的三维网 状分子结构,使其具有更加出色的性能。
最初研发交联聚乙烯时,其目的是在高温环境下获得更长的使用 寿命。此外,与未交联的聚乙烯相比,交联聚乙烯还具有: ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 更好的抗蠕变性能 更好的耐老化性能 更好的耐化学腐蚀性能 更好的耐磨性能 更好的抗冲击性能 更好的抗裂纹快速扩散性能(甚至在低温条件下) 更好的耐环境应力开裂性能 突出的抗裂纹慢速增长性能
影响硅垸接枝交联PE的因素
基础树脂
引发剂
交联剂
抗氧剂
交联催化剂
阻聚剂
接枝/交联工艺
基础树脂
烯烃的均聚物和共聚物都可被不饱和硅垸接枝交联。不同PE因其结构 不同,接枝前后熔体流动速率下降的程度是不同的。具体生产中,单独的一种 树脂很难满足综合性能要求,通常采用几种树脂共混的办法来调节树脂的基本 特性,以希望达到预期的PE 交联制品。另外,硅烷接枝对聚合物的含水量有严 格要求。硅垸遇到聚合物中的水分会发生水解并产生预交联,将严重影响产品 的质量。所以聚合物在使用前要进行干燥处理。
硅垸接枝交联PE主要有"两步法"和"一步法"两种生产工艺。
起源于M0n0sil技术,它是通过特制的精密计量系统, 将原料一次性进入专门设计的反应挤出机中,一步 完成接枝和成型的工艺。
一步法
两步法
来源于道康宁公司的Sioplase技术。第一步是硅烷接 枝PE粒料和催化母料的混炼挤出制备,第二步是接 枝PE粒料和催化母料与PE—起挤出成型,制品在热 水或低压蒸汽下进行交联。
引发剂
硅烷接枝交联PE常用的引发剂为DCP,其分解温度及
半衰期都能满足PE 树脂与有机硅单体熔融接枝反应条件。
当其它条件一定的情况下,随着DCP用量的增加, PE接枝 效率有所变化。DCP的用量一般为0. 05-0. 5份。
交联剂
交联剂一般采用乙烯基不饱和硅垸作为交联剂,包括 乙烯基三甲氧基硅垸和乙烯基三乙氧基硅烷。交联剂用量一 般在0.5-4份之间。
PE的高能辐照交联
辐射交联法(PE-Xc)是通过β射线或γ射线照射已成 型产品,使聚乙烯分子间形成C-C交联键。所得制品纯净, 电气性能优越,但辐射发生装置昂贵,辐射线穿透能力有 限,不适宜制作厚壁制品或结构复杂的制品,多用于电缆 料、热收缩管和特种薄膜的生产。
PE的高能辐照交联的方法
PE是一种典型的可辐射交联聚合物。伹如何加速辐射 交联、抑制副反应、降低达到所需凝胶含量时的辐照剂量 (也就是PE 的敏化辐射问题)已成为当前研究的重点。 解决PE敏化辐射问题的一般方法是在PE中加入增敏剂 和敏化剂(也有人将增敏剂和敏化剂统称为敏化剂或增感 剂),或者改变辐照气氛(如在乙炔、四氟乙烯气氛中)。
交联催化剂
交联催化剂最常用的催化剂是二月桂酸二丁锡酯 (DBDTL),其用量为0.02-〜0.15份。加入交联催化剂一般 有两种形式,一种是直接加人到PE料中或者以母料形式加 入;另一种是在制品的外表面涂上一层催化剂。第一种方法 使用较多。
阻聚剂
阻聚剂在硅垸接枝和交联过程中不可避免地发生很 多副反应,这些副反应对交联PE的加工和储存不利,所以 应尽量减少这类反应的发生。为了降低这些副反应,采取的 途径是在接枝过程中加入复配阻聚剂。
自由基夺取PE大分子链上的H原子形成PE大分子自由基,该自由基与乙烯基三烷氧基 硅烷CH2= CH—Si(OR)3中的乙烯基进行加成反应,形成PE接枝硅垸活性大分子。该
活性大分子通过夺取PE中的H原子实现链转移得到PE接枝硅垸产物(接枝料AБайду номын сангаас。在交
联阶段,PE接枝硅烷产物在有机锡类催化剂的作用下水解生成硅醇,硅醇通过脱水或 脱醇形成PE硅垸交联产物。