Polyetensyntesmetoder och varianter
(1) Lågdensitetspolyeten (LDPE)
När spårmängder av syre eller peroxider tillsätts som initiatorer till ren eten, komprimeras till cirka 202,6 kPa och värms upp till cirka 200 °C, polymeriseras etenen till vit, vaxartad polyeten. Denna metod kallas vanligtvis högtrycksprocessen på grund av driftsförhållandena. Den resulterande polyetenen har en densitet på 0,915–0,930 g/cm³ och en molekylvikt som varierar från 15 000 till 40 000. Dess molekylära struktur är starkt grenad och lös, och liknar en "trädliknande" konfiguration, vilket förklarar dess låga densitet, därav namnet lågdensitetspolyeten.
(2) Polyeten med medeldensitet (MDPE)
Medeltrycksprocessen innebär polymerisation av eten under 30–100 atmosfärer med hjälp av metalloxidkatalysatorer. Den resulterande polyetenen har en densitet på 0,931–0,940 g/cm³. MDPE kan också framställas genom att blanda högdensitetspolyeten (HDPE) med LDPE eller genom sampolymerisation av eten med sammonomerer såsom buten, vinylacetat eller akrylater.
(3) Högdensitetspolyeten (HDPE)
Under normala temperatur- och tryckförhållanden polymeriseras eten med hjälp av högeffektiva koordinationskatalysatorer (organometalliska föreningar bestående av alkylaluminium och titantetraklorid). På grund av den höga katalytiska aktiviteten kan polymerisationsreaktionen slutföras snabbt vid lågt tryck (0–10 atm) och låga temperaturer (60–75 °C), därav namnet lågtrycksprocessen. Den resulterande polyetenen har en ogrenad, linjär molekylstruktur, vilket bidrar till dess höga densitet (0,941–0,965 g/cm³). Jämfört med LDPE uppvisar HDPE överlägsen värmebeständighet, mekaniska egenskaper och motståndskraft mot miljöpåverkan.
Egenskaper hos polyeten
Polyeten är en mjölkvit, vaxliknande, halvtransparent plast, vilket gör den till ett idealiskt isolerings- och mantelmaterial för ledningar och kablar. Dess främsta fördelar inkluderar:
(1) Utmärkta elektriska egenskaper: hög isolationsresistans och dielektrisk hållfasthet; låg permittivitet (ε) och dielektrisk förlusttangent (tanδ) över ett brett frekvensområde, med minimalt frekvensberoende, vilket gör den till ett nästan idealiskt dielektrikum för kommunikationskablar.
(2) Goda mekaniska egenskaper: flexibel men ändå seg, med god deformationsmotståndskraft.
(3) Stark motståndskraft mot termisk åldring, sprödhet vid låg temperatur och kemisk stabilitet.
(4) Utmärkt vattenbeständighet med låg fuktabsorption; isoleringsmotståndet minskar generellt sett inte vid nedsänkning i vatten.
(5) Som ett opolärt material uppvisar det hög gaspermeabilitet, där LDPE har den högsta gaspermeabiliteten bland plaster.
(6) Låg specifik vikt, alla under 1. LDPE är särskilt anmärkningsvärt vid cirka 0,92 g/cm³, medan HDPE, trots sin högre densitet, bara är runt 0,94 g/cm³.
(7) Goda bearbetningsegenskaper: lätt att smälta och mjukgöra utan sönderdelning, kyls lätt till sin rätta form och möjliggör exakt kontroll över produktens geometri och dimensioner.
(8) Kablar tillverkade av polyeten är lätta, enkla att installera och enkla att terminera. Polyeten har dock också flera nackdelar: låg mjukningstemperatur; brandfarlighet, avger en paraffinliknande lukt vid förbränning; dålig motståndskraft mot miljöspänningar och krypningsbeständighet. Särskild uppmärksamhet krävs vid användning av polyeten som isolering eller mantel för sjökablar eller kablar installerade i branta vertikala fall.
Polyetenplaster för ledningar och kablar
(1) Allmän isolering Polyetenplast
Består enbart av polyetenharts och antioxidanter.
(2) Väderbeständig polyetenplast
Består huvudsakligen av polyetenharts, antioxidanter och kimrök. Väderbeständigheten beror på kimrökens partikelstorlek, innehåll och spridning.
(3) Miljövänlig stress- och sprickbeständig polyetenplast
Använder polyeten med ett smältindex under 0,3 och en snäv molekylviktsfördelning. Polyetenen kan också tvärbindas via bestrålning eller kemiska metoder.
(4) Högspänningsisolering av polyetenplast
Isolering av högspänningskablar kräver ultraren polyetenplast, kompletterad med spänningsstabilisatorer och specialiserade extrudrar för att förhindra porbildning, undertrycka hartsurladdning och förbättra ljusbågsmotstånd, elektrisk erosionsbeständighet och koronamotstånd.
(5) Halvledande polyetenplast
Framställs genom att tillsätta ledande kimrök till polyeten, vanligtvis med hjälp av finpartikelformig kimrök med hög struktur.
(6) Termoplastisk lågrökfri halogenfri (LSZH) polyolefinkabelblandning
Denna förening använder polyetenharts som basmaterial, och innehåller högeffektiva halogenfria flamskyddsmedel, rökdämpande medel, värmestabilisatorer, svampdödande medel och färgämnen, bearbetade genom blandning, plasticering och pelletering.
Tvärbunden polyeten (XLPE)
Under inverkan av högenergistrålning eller tvärbindningsmedel omvandlas polyetenens linjära molekylstruktur till en tredimensionell (nätverks-) struktur, vilket omvandlar termoplastmaterialet till en härdplast. När det används som isolering,XLPE-plasttål kontinuerliga driftstemperaturer upp till 90 °C och kortslutningstemperaturer på 170–250 °C. Tvärbindningsmetoder inkluderar fysikalisk och kemisk tvärbindning. Bestrålningstvärbindning är en fysikalisk metod, medan det vanligaste kemiska tvärbindningsmedlet är DCP (dikumylperoxid).
Publiceringstid: 10 april 2025