روش‌ها و انواع سنتز پلی‌اتیلن
(1) پلی اتیلن با چگالی کم (پلی اتیلن سبک (LDPE))
وقتی مقادیر ناچیزی از اکسیژن یا پراکسیدها به عنوان آغازگر به اتیلن خالص اضافه می‌شوند، تا فشار تقریبی 202.6 کیلو پاسکال فشرده می‌شوند و تا حدود 200 درجه سانتیگراد گرم می‌شوند، اتیلن به پلی‌اتیلن سفید و مومی شکل پلیمریزه می‌شود. این روش به دلیل شرایط عملیاتی معمولاً به عنوان فرآیند فشار بالا شناخته می‌شود. پلی‌اتیلن حاصل دارای چگالی 0.915-0.930 گرم بر سانتی‌متر مکعب و وزن مولکولی از 15000 تا 40000 است. ساختار مولکولی آن بسیار شاخه‌دار و شل است و شبیه پیکربندی "درخت مانند" است که دلیل چگالی پایین آن است، از این رو پلی‌اتیلن با چگالی کم نامیده می‌شود.
(2) پلی اتیلن با چگالی متوسط (ام دی پی ای)
فرآیند فشار متوسط شامل پلیمریزاسیون اتیلن در فشار ۳۰ تا ۱۰۰ اتمسفر با استفاده از کاتالیزورهای اکسید فلزی است. پلی اتیلن حاصل دارای چگالی ۰.۹۳۱ تا ۰.۹۴۰ گرم بر سانتی‌متر مکعب است. MDPE همچنین می‌تواند با ترکیب پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) با LDPE یا از طریق کوپلیمریزاسیون اتیلن با کومونومرهایی مانند بوتن، وینیل استات یا اکریلات‌ها تولید شود.
(3) پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)
در شرایط دما و فشار معمولی، اتیلن با استفاده از کاتالیزورهای کئوردیناسیونی بسیار کارآمد (ترکیبات آلی فلزی متشکل از آلکیل آلومینیوم و تتراکلرید تیتانیوم) پلیمریزه می‌شود. با توجه به فعالیت کاتالیزوری بالا، واکنش پلیمریزاسیون می‌تواند به سرعت در فشارهای پایین (0 تا 10 اتمسفر) و دماهای پایین (60 تا 75 درجه سانتیگراد) تکمیل شود، از این رو به آن فرآیند فشار پایین می‌گویند. پلی‌اتیلن حاصل دارای ساختار مولکولی خطی و بدون شاخه است که به چگالی بالای آن (0.941 تا 0.965 گرم بر سانتی‌متر مکعب) کمک می‌کند. در مقایسه با LDPE، HDPE مقاومت حرارتی، خواص مکانیکی و مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش محیطی بهتری را نشان می‌دهد.
خواص پلی اتیلن
پلی‌اتیلن یک پلاستیک نیمه‌شفاف، موم‌مانند و به رنگ سفید شیری است که آن را به یک ماده عایق و روکش ایده‌آل برای سیم و کابل تبدیل می‌کند. مزایای اصلی آن عبارتند از:
(1) خواص الکتریکی عالی: مقاومت عایقی و استحکام دی‌الکتریک بالا؛ گذردهی الکتریکی (ε) و تانژانت تلفات دی‌الکتریک (tanδ) پایین در طیف فرکانسی وسیع، با حداقل وابستگی به فرکانس، که آن را تقریباً به یک دی‌الکتریک ایده‌آل برای کابل‌های ارتباطی تبدیل می‌کند.
(2) خواص مکانیکی خوب: انعطاف‌پذیر اما در عین حال محکم، با مقاومت خوب در برابر تغییر شکل.
(3) مقاومت بالا در برابر فرسودگی حرارتی، شکنندگی در دمای پایین و پایداری شیمیایی.
(4) مقاومت عالی در برابر آب با جذب رطوبت کم؛ مقاومت عایق معمولاً هنگام غوطه‌ور شدن در آب کاهش نمی‌یابد.
(5) به عنوان یک ماده غیرقطبی، نفوذپذیری گاز بالایی از خود نشان می‌دهد، به طوری که LDPE بالاترین نفوذپذیری گاز را در بین پلاستیک‌ها دارد.
(6) وزن مخصوص پایین، همه زیر 1. LDPE با وزن مخصوص تقریبی 0.92 گرم بر سانتی‌متر مکعب به طور خاص قابل توجه است، در حالی که HDPE، با وجود چگالی بالاتر، تنها حدود 0.94 گرم بر سانتی‌متر مکعب است.
(7) خواص پردازشی خوب: به راحتی ذوب و نرم می‌شود بدون اینکه تجزیه شود، به راحتی سرد می‌شود و به شکل دلخواه در می‌آید و امکان کنترل دقیق هندسه و ابعاد محصول را فراهم می‌کند.
(8) کابل‌های ساخته شده با پلی‌اتیلن سبک، نصب آسان و سربندی آنها ساده است. با این حال، پلی‌اتیلن همچنین دارای چندین عیب است: دمای نرم شدن پایین؛ قابلیت اشتعال، انتشار بوی پارافین مانند هنگام سوختن؛ مقاومت ضعیف در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش محیطی و مقاومت خزش. هنگام استفاده از پلی‌اتیلن به عنوان عایق یا روکش برای کابل‌های زیردریایی یا کابل‌های نصب شده در شیب‌های عمودی تند، توجه ویژه‌ای لازم است.
پلاستیک‌های پلی‌اتیلن برای سیم و کابل
(1) عایق پلی اتیلن پلاستیک با کاربرد عمومی
فقط از رزین پلی اتیلن و آنتی اکسیدان تشکیل شده است.
(2) پلاستیک پلی اتیلن مقاوم در برابر آب و هوا
عمدتاً از رزین پلی‌اتیلن، آنتی‌اکسیدان‌ها و کربن سیاه تشکیل شده است. مقاومت در برابر آب و هوا به اندازه ذرات، مقدار و پراکندگی کربن سیاه بستگی دارد.
(3) پلاستیک پلی اتیلن مقاوم در برابر تنش‌های محیطی-ترک‌خوردگی
از پلی‌اتیلن با شاخص جریان مذاب زیر 0.3 و توزیع وزن مولکولی باریک استفاده می‌کند. پلی‌اتیلن همچنین می‌تواند از طریق تابش یا روش‌های شیمیایی شبکه‌ای شود.
(4) عایق ولتاژ بالا از جنس پلی اتیلن پلاستیک
عایق کابل‌های ولتاژ بالا به پلاستیک پلی‌اتیلن فوق خالص، همراه با تثبیت‌کننده‌های ولتاژ و اکسترودرهای مخصوص نیاز دارد تا از تشکیل حفره جلوگیری کند، تخلیه رزین را سرکوب کند و مقاومت قوس، مقاومت در برابر فرسایش الکتریکی و مقاومت در برابر کرونا را بهبود بخشد.
(5) پلاستیک پلی اتیلن نیمه رسانا
با افزودن کربن سیاه رسانا به پلی‌اتیلن، معمولاً با استفاده از کربن سیاه با ذرات ریز و ساختار بالا، تولید می‌شود.
(6) آمیزه کابل پلی اولفین ترموپلاستیک بدون هالوژن (LSZH) با دود کم
این ترکیب از رزین پلی‌اتیلن به عنوان ماده پایه استفاده می‌کند و شامل بازدارنده‌های شعله بدون هالوژن با راندمان بالا، سرکوب‌کننده‌های دود، تثبیت‌کننده‌های حرارتی، عوامل ضد قارچ و رنگ‌دهنده‌ها است که از طریق مخلوط کردن، پلاستیک‌سازی و گلوله‌سازی فرآوری می‌شوند.
پلی اتیلن شبکه ای (XLPE)
تحت تأثیر تابش پرانرژی یا عوامل اتصال عرضی، ساختار مولکولی خطی پلی‌اتیلن به یک ساختار سه‌بعدی (شبکه‌ای) تبدیل می‌شود و ماده ترموپلاستیک را به یک ترموست تبدیل می‌کند. هنگامی که به عنوان عایق استفاده می‌شود،XLPEمی‌تواند دمای عملیاتی مداوم تا ۹۰ درجه سانتیگراد و دمای اتصال کوتاه ۱۷۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد را تحمل کند. روش‌های ایجاد پیوند عرضی شامل پیوند عرضی فیزیکی و شیمیایی است. پیوند عرضی تابشی یک روش فیزیکی است، در حالی که رایج‌ترین عامل پیوند عرضی شیمیایی DCP (دی‌کیومیل پراکسید) است.
زمان ارسال: آوریل-10-2025