交联聚乙烯（化学物质）

交联聚乙烯

化学物质

交交联聚乙烯绝缘是利用化学方法或物理方法，使聚乙烯分子由线型分子结构变为三维网状结构，由热塑性材料变成热固性材料，工作温度从70℃提高到90℃，显著提高了材料性能。

定义

为提高聚乙烯的性能，研究了许多改性方法，对聚乙烯进行交联，通过聚乙烯分子间的的共价键形成一个网状的三维结构，迅速改善了聚乙烯树脂的性能，如：热形变性、耐磨性、耐化学药品性、耐应力开裂等一系列物理、化学性能。

性质

交联聚乙烯具有以下优点：

1、耐热性能：网状立体结构的XLPE具有十分优异的耐热性能。在300℃以下不会分解及碳化，长期工作温度可达90℃，热寿命可达40年。

2、绝缘性能：XLPE保持了PE原有的良好绝缘特性，且绝缘电阻进一步增大。其介质损耗角正切值很小，且受温度影响不大。

3、机械特性：由于在大分子间建立了新的化学键，XLPE的硬度、刚度、耐磨性和抗冲击性均有提高，从而弥补了PE易受环境应力而龟裂的缺点。

4、耐化学特性：XLPE具有较强的耐酸碱和耐油性，其燃烧产物主要为水和二氧化碳，对环境的危害较小，满足现代消防安全的要求。

交联方法

聚乙烯的交联方法有物理交联（辐射交联）和化学交联两种。化学交联又分为硅烷交联、过氧化物交联。

1、辐射交联：将聚乙烯制品，如包覆在导线上的聚乙烯护套、薄膜、薄壁管等产品用γ一射线、高能射线进行照射进行交联（引发聚乙烯大分子产生自由基，形成C-C交联链）。交联度受辐射剂量及温度的影响，交联点随辐射剂量的增加而增加，因此通过控制辐射条件，可以获得具有一定交联度的交联聚乙烯制品。

此方法设备投资大，防护设施要好，最适用于制备薄型交联产品。

2、化学交联：化学交联则是采用化学交联剂使聚合物产生交联，由线性结构转变为网状结构。交联剂的选择应视聚合物品种，加工工艺和制品性能而定，理想的交联剂除满足一些具体的要求外，还应具有如下基本要求：交联率高，交联结构稳定；加工安全性大，使用方便，加入树脂后的有效期适中，无过早或过晚交联之弊；不影响制品的加工性能和使用性能；无毒、不污染、不刺激皮肤和眼睛。

在化学交联中又有过氧化物交联、硅烷交联、偶氮交联之分：

①、过氧化物交联及交联剂

过氧化物交联，一般采用有机过氧化物为交联剂，在热的作用下，分解而生成活性的游离基，这些游离基使聚合物碳链上生成活性点，并产生碳一碳交联，形成网状结构。该技术需要高压挤出设备，使交联反应在机筒内进行，然后使用快速加热方式对制品加热，从而产生交联制品。所以采用过氧化物交联法生产聚乙烯管材不易控制，产品质量不稳。

②、硅烷交联及交联剂

二十世纪六十年代研制成功硅烷交联技术。该技术是利用含有双链的乙烯基硅烷在引发剂的作用下与熔融的聚合物反应，形成硅烷接枝聚合物，该聚合物在硅烷醇缩合催化剂的存在下，遇水发生水解，从而形成网状的氧烷链交联结构。硅烷交联技术由于其交联所用设备简单，工艺易于控制，投资较少，成品交联度高，品质好，从而大大推动了交联聚乙烯的生产和应用。除聚乙烯、硅烷外，交联中还需用催化剂、引发剂、抗氧剂等。

③偶氮交联

该方法是将偶氮化合物混入PE中，并在低于偶氮化合物分解温度挤出，挤出物通过一高温盐浴，偶氮化合物分解形成自由基，引发聚乙烯交联。一般用于熔融温度较低的柏胶类材料，对于塑料很少有实际应用。

参考资料

1.一种EV高压电缆专用交联聚乙烯弹性体原料混合装置制造方法及图纸·技高网