Metode i vrste sinteze polietilena
(1) Polietilen niske gustoće (LDPE)
Kada se čistom etilenu dodaju tragovi kisika ili peroksida kao inicijatori, komprimira se na približno 202,6 kPa i zagrije na oko 200°C, etilen polimerizira u bijeli, voštani polietilen. Ova metoda se obično naziva procesom visokog pritiska zbog radnih uslova. Dobiveni polietilen ima gustoću od 0,915–0,930 g/cm³ i molekularnu težinu u rasponu od 15.000 do 40.000. Njegova molekularna struktura je vrlo razgranata i rastresita, podsjeća na konfiguraciju "drveta", što objašnjava njegovu nisku gustoću, otuda i naziv polietilen niske gustoće.
(2) Polietilen srednje gustoće (MDPE)
Proces srednjeg pritiska uključuje polimerizaciju etilena pod pritiskom od 30 do 100 atmosfera korištenjem metalnih oksidnih katalizatora. Dobiveni polietilen ima gustoću od 0,931 do 0,940 g/cm³. MDPE se također može proizvesti miješanjem polietilena visoke gustoće (HDPE) sa LDPE ili kopolimerizacijom etilena sa komonomerima kao što su buten, vinil acetat ili akrilati.
(3) Polietilen visoke gustoće (HDPE)
Pod normalnim uslovima temperature i pritiska, etilen se polimerizuje upotrebom visoko efikasnih koordinacionih katalizatora (organometalnih jedinjenja sastavljenih od alkilaluminijuma i titanijum tetrahlorida). Zbog visoke katalitičke aktivnosti, reakcija polimerizacije se može brzo završiti pri niskim pritiscima (0–10 atm) i niskim temperaturama (60–75°C), otuda i naziv proces niskog pritiska. Dobiveni polietilen ima nerazgranatu, linearnu molekularnu strukturu, što doprinosi njegovoj visokoj gustini (0,941–0,965 g/cm³). U poređenju sa LDPE, HDPE pokazuje superiorniju otpornost na toplotu, mehanička svojstva i otpornost na pucanje usled naprezanja u okolini.
Svojstva polietilena
Polietilen je mliječno bijela, voskasta, poluprozirna plastika, što ga čini idealnim materijalom za izolaciju i plašt žica i kablova. Njegove glavne prednosti uključuju:
(1) Odlična električna svojstva: visoka otpornost izolacije i dielektrična čvrstoća; niska permitivnost (ε) i tangens dielektričnih gubitaka (tanδ) u širokom frekventnom opsegu, sa minimalnom zavisnošću od frekvencije, što ga čini gotovo idealnim dielektrikom za komunikacijske kablove.
(2) Dobra mehanička svojstva: fleksibilna, ali žilava, s dobrom otpornošću na deformacije.
(3) Jaka otpornost na termičko starenje, krhkost na niskim temperaturama i hemijska stabilnost.
(4) Odlična vodootpornost sa niskom apsorpcijom vlage; izolacijski otpor se uglavnom ne smanjuje kada se uroni u vodu.
(5) Kao nepolarni materijal, pokazuje visoku propusnost plinova, pri čemu LDPE ima najveću propusnost plinova među plastikama.
(6) Niska specifična težina, sve ispod 1. LDPE je posebno značajan sa približno 0,92 g/cm³, dok HDPE, uprkos većoj gustini, ima samo oko 0,94 g/cm³.
(7) Dobra svojstva obrade: lako se topi i plastificira bez raspadanja, lako se hladi u oblik i omogućava preciznu kontrolu nad geometrijom i dimenzijama proizvoda.
(8) Kablovi napravljeni od polietilena su lagani, jednostavni za instalaciju i jednostavno se završavaju. Međutim, polietilen ima i nekoliko nedostataka: nisku temperaturu omekšavanja; zapaljivost, ispuštanje mirisa sličnog parafinu pri sagorijevanju; slabu otpornost na pucanje usljed naprezanja u okolini i otpornost na puzanje. Posebna pažnja potrebna je pri korištenju polietilena kao izolacije ili plašta za podmorske kablove ili kablove instalirane u strmim vertikalnim padovima.
Polietilenske plastike za žice i kablove
(1) Polietilenska plastika za opću namjenu izolacije
Sastoji se isključivo od polietilenske smole i antioksidansa.
(2) Polietilenska plastika otporna na vremenske uvjete
Primarno se sastoji od polietilenske smole, antioksidansa i crnog ugljika. Otpornost na vremenske uvjete ovisi o veličini čestica, sadržaju i disperziji crnog ugljika.
(3) Polietilenska plastika otporna na pucanje usljed naprezanja u okolišu
Koristi polietilen s indeksom tečenja taline ispod 0,3 i uskom raspodjelom molekularne težine. Polietilen se također može umrežiti zračenjem ili hemijskim metodama.
(4) Visokonaponska izolacija od polietilenske plastike
Izolacija visokonaponskih kablova zahtijeva ultra čistu polietilensku plastiku, dopunjenu stabilizatorima napona i specijaliziranim ekstruderima kako bi se spriječilo stvaranje šupljina, suzbilo pražnjenje smole i poboljšala otpornost na luk, električnu eroziju i koronu.
(5) Poluprovodna polietilenska plastika
Proizvodi se dodavanjem provodljivog ugljičnog crnila polietilenu, obično korištenjem ugljičnog crnila finih čestica visoke strukture.
(6) Termoplastična poliolefinska smjesa za kablove s niskim udjelom dima i nultom količinom halogena (LSZH)
Ovaj spoj koristi polietilensku smolu kao osnovni materijal, uključujući visokoefikasne usporivače gorenja bez halogena, sredstva za suzbijanje dima, termičke stabilizatore, antifungalna sredstva i boje, obrađene miješanjem, plastifikacijom i peletizacijom.
Umreženi polietilen (XLPE)
Pod djelovanjem visokoenergetskog zračenja ili sredstava za umrežavanje, linearna molekularna struktura polietilena transformira se u trodimenzionalnu (mrežastu) strukturu, pretvarajući termoplastični materijal u termoreaktivni. Kada se koristi kao izolacija,XLPEMože izdržati kontinuirane radne temperature do 90°C i temperature kratkog spoja od 170–250°C. Metode umrežavanja uključuju fizičko i hemijsko umrežavanje. Umrežavanje zračenjem je fizička metoda, dok je najčešće hemijsko sredstvo za umrežavanje DCP (dikumil peroksid).
Vrijeme objave: 10. april 2025.